典型目标近红外波段偏振特性建模及其影响因素研究

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试论红外偏振成像系统光学设计

试论红外偏振成像系统光学设计1. 引言1.1 研究背景红外偏振成像技术是一种重要的光学成像技术，通过探测目标物体在红外波段的偏振特性来实现高分辨率成像。

红外偏振成像技术在军事、安防、医疗、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

目前，随着红外探测器和光学元件制造技术的不断发展和进步，红外偏振成像系统的光学设计越来越受到人们的关注。

在现实世界中，许多目标物体的特征信息都可以通过其在红外波段的偏振特性来进行表征和识别。

不仅可以在日常生活中用于安全检测和犯罪侦查，还可以在医疗领域用于疾病诊断和药物研发。

红外偏振成像技术的发展受到光学设计的限制。

对红外偏振成像系统光学设计进行深入研究和优化具有重要的意义。

通过对红外偏振成像技术的研究和实践，可以更好地理解光学设计原理和流程，进一步提高成像系统的性能和分辨率。

研究红外偏振成像系统的光学设计也可以为相关行业提供更多的创新思路和解决方案，推动该技术在各个领域的广泛应用和发展。

1.2 研究意义红外偏振成像技术在军事、安防、医学和工业领域具有重要的应用价值，可以实现对物体表面的高分辨率成像和材料特性的识别。

红外偏振成像系统的光学设计是整个成像系统中至关重要的一环，直接影响到成像效果和系统性能。

深入研究红外偏振成像系统的光学设计原理和方法具有重要意义。

光学设计是红外偏振成像系统中的关键技术之一，对于提升系统的成像质量和分辨率具有至关重要的作用。

通过合理设计光学系统的光路结构和光学元件的参数，可以有效地优化成像系统的性能，提高成像的清晰度和准确度。

光学设计在红外偏振成像技术的应用中具有广泛的实用性和推广价值。

通过对光学设计原理和流程的深入研究和探讨，可以为工程师和研究人员提供指导和借鉴，帮助他们更好地设计和优化红外偏振成像系统，推动该技术在各个领域的应用和发展。

研究红外偏振成像系统的光学设计具有重要的意义和实用价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨红外偏振成像系统光学设计的原理和方法，以提高系统的成像效果和性能。

创新计划结题

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２０１０年秋学期南京大学各级大学生创新训练计划项目中期和结题考核　年秋学期南京大学各级大学生创新训练计划项目中期和结题考核院系地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　匡亚明学院　匡亚明学院　匡亚明学院　匡亚明学院　化学化工学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院类别校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般项目名称水环境中颗粒的吸附作用对重金属迁移的影响　硫化物尾矿与蛇纹石尾矿的综合利用　Ｃｕ２＋和Ｐｂ２＋在施氏矿物形成及转化过程中的地球　化学行为研究　基于ＥＣＴ的土壤水时空变化研究　土壤与沉积物中石油污染物的近红外光谱探测研　究　褐帘石的蚀变作用、结构损伤及其在核废物处置　中的意义　对南京中小型河流水环境容量的测算并改进传统　测量模型　大别－苏鲁造山带新元古代岩浆活动的特性及其地　质意义　降雨入渗对于土质边坡变形和稳定性的影响　钢渣固存二氧化碳技术的探究及其产物的综合利　用　蛇纹石封存ＣＯ２的地球化学动力学研究　粘性土在干湿循环下的龟裂研究　尾矿污染物在水土中迁移规律的研究　钱塘江河口区晚第四纪下切河谷古环境演化　滇西腾冲地块二叠纪有孔虫动物群研究及其古地　理意义　江苏太仓地基土土性指标概率特性研究　基于水溶性手性高分子荧光化学传感器研究　规则有序多孔半导体材料的合成与性能　基于两量子点间ＦＲＥＴ机制的ＤＮＡ多片段检测　新型有机硅纳米模板的合成及应用研究　Ｅ０级微甲醛脲醛树脂的合成　新一代ＤＮＡ测序的固相ＰＣＲ技术探索　基于多功能纳米探针的肿瘤相关聚糖的原位高灵　敏检测　石墨烯基生物复合功能界面及生物传感　含吡啶酰胺类基团配体的功能配合物的合成及性　质研究　氢键组装卟啉超分子液晶构筑及其柱状液晶相研　究　太湖蓝藻暴发对金属运移的作用　不同条件对铜绿微囊藻硝化反硝化能力影响的研　究　邻苯二甲酸二甲酯对藻类的毒理作用　地铁、公路噪声源特征分析及比较　太湖流域突发性水环境风险预警指标体系设计　快速城市化过程中恶化生态系统的诊治技术研究　催化氧化和选择性吸附水体中的三价砷　Ｃａｒｂｏｎ　Ｒｉｎｇ　纳米材料固定修复重金属Ｃｄ污染土壤的初步研究　电催化生物强化医药中间体废水深度处理新技术　研究　科学世界观化学历史部分　ＰＢＤＥｓ的生物代谢机理研究及其代谢产物的毒性　鉴定负责人黄思宇　李青　刘欢　时国凯　孙武　刘毅　魏建欣　陈昕　姜昊　李石磊　孟烨　冉龙洲　林谧　曲长伟　周巍　吴静红　舒蓉芳　刘健慧　吕海鹏　杨文博　陆悦　肖旻昱　肖希睿　华伯洋　李正　马杰　孟晓洋　陈佳君　陈方舟　陈嘉伟　陈凯　侯东林　汤佳昀　王苏蓉　张海韵　张蓉秋　张翔　朱宇婷环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　天文学系　天文学系　工程管理学院　工程管理学院　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　院系项目　院系项目　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级重点　校级一般　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点介孔可见光催化剂的结构调控及其作用机制研究　大小排量车使用生命周期内碳排的调查分析　面向低碳城市的景观照明评价与改进研究：以南　京市为例　土壤外源纳米材料对典型农作物的毒性研究　比较世博会低碳交通的设想方案与具体实施结果　差异　苯酚类内分泌干扰物在环境中的化学硝化――以　壬基酚为例　可见光照射下Ｃｏ３０４／　ＢｉＶＯ４催化降解水中１７α－－乙　炔基雌二醇（ＥＥ２）研究　一种新型树脂基纳米水合氧化铁材料对水中微量　磷的吸附性能研究　中国化工企业环境风险源申报研究　纳米金属氧化物对纤细裸藻的毒理效应　氨氮对藻类的毒理学效应研究　微波诱导催化降解染料废水机理研究　苏锡常地区多尺度土地利用分维结构时空演变研　究　胶州湾近５０年来沉积速率的１３７Ｃｓ计年法研究　江苏盐城原生湿地土壤微生物多样性研究　南京大学仙林校区三维虚拟校园及教学资源实时　管理系统　ＴＣＭ法评估人文旅游资源游憩价值初探――以中　山陵为例　南京市城区地表降雨径流水质分析　苏北废黄河三角洲海岸演变研究　快速城市化背景下土地对城市经济的“增长阻尼”研　究――以南京市为例　鄱阳湖滨不同时代沙山范围及类型识别遥感研究　城市居民碳足迹特征及驱动机理分析―以南京市　为例　潮沟形态和演变对怪潮现象的影响　太阳射电波段动态频谱的观测和太阳电磁辐射产　生机制的研究　日全食时的日冕结构及偏振观测　便携式大型物体三维激光自动测量仪　分析师行为对中国股价同步性和股票市场效率的　影响　无线多媒体传感器网络的节点及系统设计　基于传声器阵列的声源定位、跟踪、信息采集系　统　聆听无声世界的音乐―基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的图像色彩　与音乐设计的相关处理　非理想环境下鲁棒语音拨号系统研究　基于ＤＳＰ的消噪耳机性能优化的研究　基于ＭＥＭＳ陀螺仪的稳定平台系统　基于Ｚｉｇｂｅｅ无线网络通信技术的矿井综合安全系　统　便携式胰岛素注射器　利用传声器基于异常低频声透射的水下声源定位　新型无损肺动脉血压测量技术研发――基于超声　造影剂微泡的超谐波效应孟颖　胡尧锐　谭清　陈舒芃　刘丹丹　焦裕舸　李俊　祁超　陈杨青　王静　朱霄鹄　徐莹　张晶　秦曲斌　欧志吉　谢光磊　王媛　沈奕贝　于志腾　曹雪　马勤　赵瑜嘉　陆驰　孙建清　关震彪　丁耀　周枫琳　马睿　杨屹群　张婕　张潇鹏　朱乔茜　程曦　魏凌霄　赵文睿　彭丹丹　孙韬材料科学与工程系　材料科学与工程系　材料科学与工程系　材料科学与工程系　材料科学与工程系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　匡亚明学院　匡亚明学院　法学院　法学院　中国语言文学系　历史学系　历史学系　公共管理学院　商学院　商学院　社会学院　哲学系（宗教学系）　建筑学院　建筑学院　建筑学院　建筑学院　医学院　医学院　医学院　医学院　医学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点锂离子电池正极材料ＬｉＦｅＰＯ４／Ｃ复合粉料中碳含　量的精确测定　生物复眼仿生微透镜阵列制备　锰基电极材料的构筑及其超级电容性能的研究　掺杂ＳｒＴｉＯ３薄膜和异质结构的外延生长与结构表　征　基于沸石分子筛薄膜的阻变特性及其器件研究　（制备）　几何相位相移法在数字全息中的应用　蜘蛛网集水性质的研究　二维金属纳米半球壳阵列的制备和浸润性研究　容器粗糙程度对水的散热的影响　液滴在液面上停留现象的研究　螺旋碳纳米管的磁性研究　声场中旋转物体运动规律演示　扭曲相列相液晶电光性质的研究　蛋白质弹性网络模型的研究　探寻组织性土地承包经营权流转中农民权益的维　护　农村坟山纠纷的实质――坟主后代对坟的权利与　集体土地所有权　近代上海“花榜”研究　呼伦贝尔区域历史文化的多学科研究　新石器时代马家浜文化石璜仿制实验及痕迹研究　断裂――政治信任的央地差异及其解释　房地产商蓄意涨价的成因和管制方法――基于南　京市房地产市场的实证研究　南京市民办养老院生存现状研究――基于从政府　资源获取状况的实证观察　保险消费中的社会资本研究――以南京居民人寿　保险消费为例　孔子伦理思想对企业管理者的影响――一个测量　模型的建构　基于公共服务均等化和医疗空间布局模型的城市　卫生医疗设施布局研究－－以南京市栖霞区为例　京沪高铁南京南站周边地区土地开发与空间模式　研究　大学城向科学城转化的机制与途径研究――以南　京仙林大学城为例　计算机模拟技术在建筑节能设计的应用研究　Ｅｇｒ－１在肝纤维化中的功能研究　２００９甲型（Ｈ１Ｎ１）流感病毒与季节性流感病毒诱　导细胞凋亡的比较　丙型肝炎病毒基因型分析方法的建立和应用　牙龈卟啉单胞菌与动脉粥样硬化机理研究　Ｅｇｒ－１基因的单核苷酸多态性与２型糖尿病的相关　性　凤眼莲植物量与水质改善关系研究　芽孢杆菌非核糖体合成途径的转录调控研究　拟南芥抗病基因Ｒｐｐ８　基因簇遗传多样性的研究　互动型大学生科学杂志及网站的建设　核酸药物的巨噬细胞靶向输送用于肿瘤动物模型　的治疗　癌基因中插入／缺失与单核苷酸多态性关系的研究　异喹啉酸衍生物合成及活性研究吕皓　罗伟城　张波　郭璐　蒋昊　杨添舒　陈睿　陈艺章　高凯歌　车适　庄叶　张阳　蒋骥　唐乾元　吴垠　彭艳华　徐一超　冯鹤昌　杨萌　管玥　刘敏　刘盼　汪舒　吕成　陈昭　张乐　钟睿　谢智峰　胡冬　宋凯　王忠夏　杨洁　唐玉霞　曹瑞　陈可与　郭长江　李晓禾　司徒成昊　邢宇航　郑雨琼生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　软件学院校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般单核苷酸重复引起的密码子选择性使用机制初探　一种新的基因调控元件――Ｒｉｂｏｓｗｉｔｃｈ　ｍｉｃｒｏＲＮＡ在２型糖尿病中的作用及其可能调控的　基因　人工增雨效果的地面雨滴谱检测研究　样本熵方法与传统气候突变检测方法对时间序列　检测结果一致性的比较　农作物将会搬家吗？――气候变化对农作物种植　区域的影响研究　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手性超材料研究进展

手性超材料研究进展钟柯松2111409023 物理1. 引言超材料是有特殊电磁性质的人造结构性材料，其中一个典型的性质就是负折射率。

第一种负折射率材料1两个部分组成：一个是连续的金属线，它来实现负介电常数2，另一个是开环谐振器，来实现负的磁导率3。

在同时实现复介电常数和负磁导率的时候，负折射率就是实现了。

后来，人们大多数以这个原则4-5来设计负折射率材料。

虽然负磁导率在微波段很容易实现，但是在光频区域却极其困难7,8。

与此同时，Pendry9，Tretyakov10,11和Monzon12等人从理论上提出了另一种利用手性实现负折射率的途径。

而手性材料层作为完美透镜也从理论上实现了9-13。

在这些报告中，Pendry提出了一种3D螺旋线结构来实现负折射率的手性超材料9。

Tretyakov 等人则在理论上研究了在手性和偶极粒子手性复合材料中得到负折射率的可能性11。

理论表明，负折射率是可以在以3D螺旋对称为晶格的金属球超材料中可以得到14。

同时也表明，周期上的手性散射是3D和各向同性负折射率的原因15。

实际上，Bose曾经在1898年利用螺旋结构研究了平面偏振电磁波的旋转16。

Lindman也是研究微波段人造手性介质的先驱17。

最近，Zhang 等人在实验上实现了一个3D手性超材料在THz波段的负折射率18。

Wang等人则在微波段同时实现了3D手性超材料的负折射率和巨大的光学活性和圆二色性19,20。

但是，这些提到的3D手性超材料都很难构建。

同时，平面手型超材料显示了光学活性也被报道了21-24。

这里需要指出的是，平面手性结构是正真的3D手性结构是不同的。

Arnaut和Davis第一次把平面手性结构引入到了电磁波的研究中25,26。

一个结构如果被定义为手性结构，那么它应该是在任何平面是没有镜面对称的，然而，一个平面结构被认为是手性的，则它是不能和它在该平面上的镜像重叠的，除非它不在这个平面上。

实际上，一个平面手性结构还是和镜像镜面对称的。

红外偏振光治疗仪偏振度测量方法研究

红外偏振光治疗仪偏振度测量方法研究牛礼军;王安意;唐征宇;迟玉刚【摘要】目前空间光的偏振度测量方法不适用于红外偏振光治疗仪偏振度的测量.本文阐述了偏振度的测量方法,利用现有的设备搭建测量光路,利用激光窄带滤光片模拟单色光,对红外偏振光治疗仪的偏振度进行了测量,测得红外偏振光治疗仪各个治疗头输出光的偏振度都在95％以上.分析了影响偏振度测量的各种因素,在今后的工作中可以改进测量方法,提高红外偏振光治疗仪偏振度的测量精度.【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2019(034)005【总页数】4页(P35-38)【关键词】红外偏振光治疗仪;单色光;偏振度;测量光路【作者】牛礼军;王安意;唐征宇;迟玉刚【作者单位】中国电子科技集团公司第四十一研究所研发一部,安徽蚌埠 233000;中国电子科技集团公司第四十一研究所研发一部,安徽蚌埠 233000;蚌埠市第一人民医院骨科,安徽蚌埠 233000;蚌埠市第一人民医院影像科,安徽蚌埠 233000【正文语种】中文【中图分类】O4363.3;TH773引言红外偏振光治疗仪利用对人体透射效果最好的0.6～1.6 μm光谱范围的线偏振光照射人体。

线偏振光输出功率达到2200 mW，对人体组织的有效作用深度超过5 cm，可以进行神经节、神经干和神经根的照射，从而赋予光疗以全新的治疗概念——神经照射法。

红外偏振光治疗仪作用于人体相应的疼痛部位，有抑制神经兴奋、松弛肌肉、促进活性物质产生、加速致痛物质的代谢与清理和调节内环境稳定等作用[1]。

红外偏振光治疗仪主要依靠光的偏振特性对人体产生影响，从而可以治疗不同类型的疼痛[2-6]。

目前，红外偏振光治疗仪已经广泛应用于神经内科、疼痛科、康复理疗科、外科、骨伤科、皮肤科等科室。

红外偏振光治疗仪有B、C、D和SG四种类型的治疗头，分别用于治疗不同的症状，要求四种治疗头输出光的偏振度都大于等于95%。

偏振度是衡量红外偏振光治疗仪治疗性能的重要指标。

近红外波段无烟煤表面的偏振反射与双向性反射研究

Байду номын сангаас
ＲｅｅｒｈｏｎＰｏｌｒｚｄＲｅｅｔｎｃｎｄＢｉｄｉｅｔｏｌｓａｃａｉｅｌｆｃａｅａ — ｒｃｉｎａＲｅｅｔｎｃｎＡｎｔａｉｅＳｕｒａｅｉＮｅｒｉｒｒｄＢａｌｆｃａｅｏｈｒｃｔｆｃｎａ．ｎｆａｅｎｄ
ａｔｍｕｔ－ｎｌｓａｄｔｅｐｌｒｚｄｒｆｃａｃｎ－ｉｅｔｏａｅｅｔｎｅａｅａａｙｅｃｏｄｎｏｌｉｇｅｎｈｏａｉｅｅｅｔｎｅａｄｂｉｒｃｉｎｌｒｆｃａｃｒｎｌｚｄａｃｒｉｇｔ－ａｌ－ｄｌ
ＳＮＺｈｎ — ｉ，Ｈｕ — ｈｎ，ＡＮＧｏｑａ，Ｕ－ｉａＵｏｇｑｕＺＡＯＹｎｓｅｇＹｕ — ｉｎＬｌ — ｎ－ｎａ
（ｏｅｅｏｒａｎｎｉｎｎａＳｉｃｓＮｒｅｓＮｏｌｎｖｒＣａｇｈｎ１０２，ｈｎ）ＣｌｇｆｂｎａｄＥｖｏｍｅｔｌｃｎｅ，ｏｔａｔｒｉｓｌＵｒｅｈｍａＵｅｉｈｎｅｕ３０４Ｃｉａ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｏａｉｅｅｅｔｏｉｈｒｍａｇｔｉｃｏｐｎｅｙｉｓｂ — ｉｅｔｏａｅｅｔｏｔａｔｅｐｌｒｚｄｒｆｃｉｎｌｔｆｏｌｇａｔｒｅｓａｃｍａｉｄｂｔｉｄｒｃｉｎｌｒｆｃｉｎｌｌｈ．Ｔｏｄｔｒｉｅｔｅｑａｔｔｔｖｅａｉｎｂｅｗｅｎｔｅｐｏａｉｅｅｅｔｎｅａｄｔｅｂ — ｉｅｔｏａｉｔｇｅｅｍｎｈｕｎｉａｉｅｒｌｔｏｔｅｈｌｒｚｄｒｆｃａｃｎｈｉｄｒｃｉｎｌｌｒｆｃａｃｎｔｅｓｒａｅｏｎｈｒｃｔ，ｈｏａｉｅｅｅｔｎｅｏｈｕｆｃｆａｔｒｃｔｓｍｅｓｒｄｅｅｔｎｅｏｈｕｆｃｆｔａｉｅｔｅｐｌｒｚｄｒｆｃａｃｎｔｅｓｒａｅｏｎｈａｉｅｉａｕｅｌａｌ

红外偏振成像探测技术及应用研究_姜会林

2003 年，瑞典国防研究局利用红外偏振探测能在复杂背景中检出伪装目标的特点，测量证明表面覆盖空心微珠结构的伪装物体散射光的退偏振度是入射角的函数。同年，又利用偏振成像透视三层伪装网，效果如图 6 所示。
旋转偏振片型时序式，机械旋转分振幅型液晶/声光调制型分波前/ 分孔径型分焦平面型通道调制型多光路、多探测器，实时成像时序式，电控旋转多光路、单探测器，实时成像单光路，单探测器全偏振、实时成像单光路、单探测器全偏振、实时成像
(1. Space opto-electronics institute, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China 2. Electronical-information Engeering institute, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China)
0
问题的提出
红外偏振成像是在红外成像基础上，通过获得每一点的偏振信息而增加信息维度的一种成像技术，不仅能获得目标二维空间的红外图像，而且能获得图像上每一点偏振信息。利用增加的偏振维度，可明显增强伪装、暗弱等目标与背景的差异，提高目标探测与识别能力[1-4]。根据其获取的偏振信息，红外偏振成像可分为红
收稿日期：2014-03-18；修订日期：2014-05-05. 作者简介：姜会林（1945-），男，博士，博士生导师。主要从事空间激光通信、光电测试、偏振成像等方面的工作。基金项目：国家“973 项目”。
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第 36 卷第 5 期 2014 年 5 月

叶片多角度偏振光谱特性影响因素的实验研究

性，其中：月桂叶片表面覆盖着蜡质表层，光滑无毛；而毛蕊叶片表面则多绒毛，较为粗糙＿７］。结果发现，这两种表面结构迥然不同的叶片的偏振特性有着显著的差异：在前向反
射区域，月桂叶片的偏振度远远大于毛蕊叶片；而后向反射区域两种叶片的偏振性质则比较相似。这一结果表明，观测几何对于叶片偏振反射的影响与叶片的表面结构有关，且对于相对光滑的叶片，由观测几何的变化所导致的偏振反射的变化可能更加明显。对于由同种植物组成的冠层，冠层内叶片的表面结构可
以近似视作是相同的。在这种假设下，为了建立冠层偏振反
射和叶倾角分布的关系，还需要讨论色素、水分等叶片生理
射进行测量分析后发现，在众多冠层结构参数中，平均叶倾角对偏振反射的影响最大［５］。他们还通过对小麦的研究，证明了由偏振测量估计平均叶倾角的可行性［６］。但是，冠层偏
光谱偏振度，并通过ＰＲＯＳＰＥＣＴ模型反演得到叶片的叶绿素、水分含量，进而分析了叶绿素、水分含量对叶片多角度光谱偏振度的影响，探索了观测几何条件与不同波段叶片偏振度问的关系。结果表明，相对于近红外波段，红光波段的偏振度受叶绿素含量变化的影响较小，而水分含量对这两个波段的偏振度基本均无
收稿日期：２０１３ — ０４ — １７。修订日期：２０１３ — ０６ — ２５
参数对于偏振反射的影响。这是由于偏振测量常用的偏振度定义中不只涉及到偏振部分，还涉及到总光强中的无偏部分。对于偏振反射与生理参数间的关系，东北师范大学的韩

第一章红外物理基础解读

1.太阳
T≈ 5600K
2897 P 0.5 m T
太阳辐射的光谱分布可以用5600 K的黑体的辐射来近似表示
• 曲线1：温度为6000K的黑体； • 曲线2：太阳在大气层外的辐出度光谱分布 • 曲线3：太阳在海平面上的辐出度光谱分布
太阳辐射很接近于黑体辐射
2.月亮
Reflected Sunlight（太阳反射） Thermal Emission（自身辐射）
2004年
陈永甫编著，《红外辐射、红外器件与典型应用》，电子工业出版社，2004年
张敬贤等，《微光与红外成像技术》，北京理工大学出版
社，1995年 A.R.杰哈著，《红外技术应用》，化工出版社，2004年
其他：
– 《红外探测器》 – 《红外电子学》 – 《红外光学系统》 – 《红外光谱》 – 《红外技术实验与方法》 – 《红外系统》
• Comman sense approach to thermal imaging, Gerald C. Holst, JCD, SPIE, 2000.
• Maldague, Xavier P. V., Theory and practice of infrared technology for nondestructive testing, John Wliley & Sons, 2001
学习本课程的意义
拓宽知识面
将理论知识用于实践，融会贯通，提高解决实际
问题的能力
了解红外与微光技术实际应用水平和最新发展动
态
为以后的工作和科研提供参考
主要参考书目
吴宗凡等，《红外与微光技术》，国防工业出版社， 1998年张建奇等，《红外物理》，西安电子科技大学出版社，

热红外偏振成像技术在目标识别中的实验研究

第33卷第2期2007年3月光学技术OPT ICAL T ECHN IQU EVol.33No.2M ar. 2007文章编号:1002-1582(2007)02-0196-03热红外偏振成像技术在目标识别中的实验研究汪震,洪津,乔延利,王峰,杨伟锋(中国科学院安徽光学精密机械研究所遥感研究室,合肥 230031)摘要:简要分析了热红外偏振探测与热红外强度探测在物理含义方面的区别,由此提出了一种利用偏振信息在红外图像中识别目标的新方法。

通过热红外偏振成像系统获得了目标的偏振图像,并由计算机提取出了图像中的偏振信息。

由于目标与自然背景的热红外偏振特性有较大的差异,所以通过分析这些信息,可以更好的识别目标。

实验结果表明,该方法不仅可以很好地识别自然背景中的人造目标,而且对热红外伪装目标的识别也很有效。

关键词:光学测量;偏振;红外图像;成像偏振仪;目标识别中图分类号:O436.3;T N219 文献标识码:AStudy of thermal polarization imaging measurement in target recognitionWAN G Zhen,H ON G Jing,QIAO Yan _li,WAN G Feng,YAN G Wei_feng(Remote Sensing Laborator y,Anhui I nstitute of O ptics and Fine M echanics,Chinese Academy o f Science,Hefei 230031,China)Abstract:T he differences in physics between r emote sensing using t hermal polar ization of radiat ion and using intensity of radiatio n are analyzed.A nov el method that is applied to recog nize manmade targets with their polarization information in ther -mal images is presented.Polarizatio n images of targets ar e obtained by the thermal imaging polarimeter,and the polarizatio n in -for matio n of tar gets is ex tracted by computer.Because of the difference bet ween the polarization char acters of natural back -ground and manmade targets,these targets can be w ell recognized by means of analy zing the polarization information.T he ex -periments show that this method is effective in r ecognizing manmade targets and camouflaged targets from natur al background.Key words:optical measurement;polarization;thermal image;imag ing polarimeter;tar get recognition1 引言由传统的遥感方法获取的信息主要是电磁强度特征和几何特征。

海洋气溶胶多光谱偏振特性研究

海洋气溶胶多光谱偏振特性研究杨斌;颜昌翔【摘要】为提高海洋气溶胶的反演精度，定量研究了气溶胶在可见近红外波段的多光谱偏振辐射特性。

首先建立了合理的海洋气溶胶及海面模型，基于逐次散射法准确模拟了光在气溶胶中及大气—海洋交界面处的矢量辐射传输过程，接着从光谱角度定量分析了典型波段处的反射率和偏振反射率，在此基础上提出了海洋气溶胶偏振辐射的光谱分布模型，并用卫星数据对模型进行验证，最后研究了气溶胶光学厚度、观测角度、海水叶绿素 a浓度和海面风速对气溶胶多光谱偏振辐射的影响。

研究表明，在可见近红外波段不考虑大气吸收和耀斑效应时，气溶胶偏振辐射的光谱变化符合幂函数模型；在不同波段处，海洋气溶胶的偏振辐射受海水叶绿素a浓度和海面风速的影响不同；海洋气溶胶的多光谱偏振辐射信息有效体现了气溶胶的自身特性，且与反射率相比，偏振反射率随各因素的变化存在更明显的谱段差异性。

因此，可以运用气溶胶的多光谱偏振信息反演海洋气溶胶参数，多光谱探测的加入对提高气溶胶反演精度具有重要意义。

%In order to improve the retrieval accuracy of ocean aerosol ,quantitative study was carried out in terms of the multi-spectral polarized properties of the aerosol in visible and near-infrared wavebands.Firstly,an aerosol model and a sea surface model were built.And the vector radiative transfer procedure of light in aerosol and atmosphere-ocean interface was simulated <br> accurately based on the successive order of scattering method.Then from the perspective of the spectrum,the reflectance and polarized reflectance at the top of atmosphere in typical wavebands were quantitatively analyzed.Based on this,the spectrum dis-tribution model of ocean aerosolpolarized radiation was presented.And the model was validated with satellite stly,the influences of aerosol optical depth,viewing angle,chlorophyll a concentration and wind speed on multi-spectral polarized radia-tion of ocean aerosol were studied.The study shows that the changes of aerosol multi-spectral polarized radiation with wave-length can be best described with power function model when ignoring the absorbtion of atmosphere and solar flare effect in visi-ble and near-infrared wavebands.This phenomenon can be caused by Rayleigh scattering and Mie scattering.The influences of chlorophyll a concentration and wind speed on multi-spectral polarized radiation of ocean aerosol emerge as very different in dif-ferent wavebands.Specifically,the influences of chlorophyll a concentration on reflectance and polarized reflectance both can be neglected in near-infrared waveband.But in visible waveband,the influence on the reflectance must not be neglected any longer. Due to the increasement of the wind speed,the reflectance and the polarized reflectance increased significantly.But there are differences in the increases in different wavebands.The multi-spectral polarized radiative information of ocean aerosol can embod-y its own charactersitics effectively.And furthermore,the change of polarized reflectance with each factor has more obvious differences in different wavebands compared with reflectance.As a result,the multi-spectral polarized information of ocean aero-sol can be used to retrieve the parameters of the aerosol over the ocean.The achievement of multi-spectral information has great significance for improving the retrieval accuracy of the ocean aerosol.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2016(036)009【总页数】6页(P2736-2741)【关键词】海洋气溶胶;多光谱;矢量辐射传输方程;偏振【作者】杨斌;颜昌翔【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033; 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033【正文语种】中文【中图分类】P236气溶胶是指悬浮于大气中直径为10-3～10 μm的微粒，是大气重要组成部分[1]。

红外探测系统自身热辐射杂散光的分析

3
Gr a du a te U niv er sity of Chinese Aca dem y of S ciences , Beijin g 100049, China
Abstract A typical infrared detection system [ Ritchey Chretien ( R C) system] and its baffles are designed. Its structure model is established with the TracePro software. Stray lights caused by thermal radiation of critical inner surface are analyzed by a ray tracing program. The relation of photons of stray lights and temperature which varies from 250 K to 320 K is given. The stray light caused by sky background is calculated. The curve of increasing rate of photon number of stray lights received by single pixel versus temperature is given. The results show that an open telescope without main tube cannot do well obviously in reducing stray lights. The temperature of the inner baffle of main mirror should be less than 230 K in order to detect the background limited target. Key words infrared detection; stray light; TracePro software; thermal radiation; Ritchey Chretien(R C) system

目标光学特性建模及其应用研究

目标光学特性建模及其应用研究目标光学特性建模及其应用研究摘要：随着科学技术的不断进步和发展，目标光学特性建模及其应用研究已经成为一个热门的研究领域。

本文主要介绍了目标光学特性建模的基本原理及其应用，包括目标光学特性建模的方法、光学特性的参数及其影响因素、建模及验证方法以及目标光学特性在军事、工业和医学等领域的应用等。

本文旨在为相关领域的研究者提供参考和指导。

1. 引言目标光学特性是指物体对光的反射、折射、散射、透射等光学现象的特性。

目标光学特性的建模是指通过数学模型描述和分析目标物体在光学领域的响应以及与其它物体之间的相互作用。

目标光学特性建模的应用广泛，包括军事领域中的目标识别与侦测、工业领域中的光学元件设计和医学领域中的疾病诊断等。

2. 目标光学特性建模的方法目标光学特性建模的方法主要包括物理模型法、统计模型法和计算模型法。

物理模型法基于物理学原理，通过公式和方程描述物体在光学领域的响应。

统计模型法则通过统计分析一定数量的目标样本数据，得到目标光学特性的统计分布规律。

计算模型法是指利用计算机对目标光学特性进行数值计算模拟，通过模型不断优化得到更加精确的结果。

3. 光学特性的参数及其影响因素目标光学特性的参数包括反射率、透射率、散射率、吸收率等。

这些参数受到目标的几何形状、物质性质、表面特征和光照条件等多个因素的影响。

了解和分析这些参数及其影响因素对于准确建模目标光学特性非常重要。

4. 目标光学特性的建模及验证方法目标光学特性的建模需要通过实验和数据分析进行验证。

常用的验证方法包括实验测量、数值模拟和比较分析等。

实验测量是指通过实际仪器设备对目标进行光学特性检测和测量，得到实验数据。

数值模拟是利用计算机对目标光学特性进行数值计算模拟，得到模拟结果。

比较分析则是将实验数据和数值模拟结果进行对比和分析，评估模型的准确性和可靠性。

5. 目标光学特性的应用5.1 军事应用目标光学特性在军事领域的应用广泛，包括目标识别、目标侦测和光学干涉装备等。

遥感原理与应用复习

遥感原理与应用（上）一、遥感的概念是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。

具体地讲，是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。

媒介：电磁波（狭义），声波，力场，地震波。

二、传感器三、遥感平台四、遥感怎样探测目标遥感平台在机载或星载传感器(Sensor) 不接触目标的前提下，采集传感器的瞬时视场(IFOV)中电磁波能量、并通过记录、处理、显示、分析等过程来识别与提取目标信息。

五、遥感特点1、宏观观测，大范围获取数据资料2、动态监测，快速更新监控范围数据3、技术手段多样化，可获取海量信息4、应用领域广泛，经济效益高六、遥感技术系统是从地面到空中甚至空间，从信息收集、存储、处理到判读分析和应用的完整技术体系。

由四部分组成：遥感平台(RS platform):搭载传感器的工具系统。

传感器(Senor):收集、量测和记录从目标反射或辐射来的电磁波的仪器，是遥感技术系统的核心。

一般由收集器、探测器、处理器和输出器4部分组成。

传感器类型摄影类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非成像类型的传感器。

遥感数据接收与预处理系统(Reception & pre-processing system)遥感数据分析与解译系统(Analyzing & interpretation system )七、遥感分类平台的分类:地面遥感航空遥感航天遥感电磁波谱分类：可见光遥感, 红外遥感, 微波遥感, 多光谱遥感电磁辐射源分类：被动遥感主动遥感根据应用目的分类：(1) 地质遥感(2) 农业遥感(3) 林业遥感(4) 水利遥感(5) 环境遥感八、电磁波和电磁波谱及遥感常用的电磁波波段1.电磁波定义：相互变化的电磁场在空间的传播。

红外偏振技术的原理及应用

红外偏振技术的原理及应用简介红外偏振技术是一种利用红外辐射传感器和偏振滤波器进行测量和分析的技术。

它基于红外辐射的偏振特性，能够提供更丰富的信息，用于各种应用领域。

本文将介绍红外偏振技术的原理及其应用。

原理1.红外辐射的偏振特性–红外辐射是由振动的电子和分子产生的，因此具有偏振特性。

–偏振方向是指电磁波的电场振动方向。

–红外辐射的偏振方向决定了其与物体相互作用的方式。

2.红外偏振传感器的工作原理–红外偏振传感器通过特殊材料或涂层选择性地吸收特定偏振方向的红外辐射。

–传感器测量吸收的红外辐射的强度，通过计算吸收比例得到物体的偏振特性。

3.偏振滤波器的原理–偏振滤波器通过选择性地透过或屏蔽特定偏振方向的红外辐射。

–过滤器可以是线性偏振滤波器、圆偏振滤波器或其他类型的滤波器。

应用领域红外偏振技术在多个领域广泛应用，以下是其中的几个主要领域：1.食品安全–红外偏振技术可用于检测食品中的异物和污染物。

–通过测量食品中的红外辐射偏振特性，可以快速准确地检测出食品中的杂质。

2.环境监测–红外偏振技术可用于检测大气污染物和环境污染物。

–通过测量红外辐射的偏振特性，可以分析出大气和环境中的污染物的来源和浓度。

3.医学影像–红外偏振技术可用于医学影像的诊断和治疗。

–通过测量人体组织中红外辐射的偏振特性，可以提供更丰富的生物组织结构信息，用于疾病的早期诊断和治疗。

4.材料科学–红外偏振技术可用于材料的研究和分析。

–通过测量材料中红外辐射的偏振特性，可以研究材料的晶体结构、分子取向和光学性质等。

5.安防系统–红外偏振技术可用于安防系统的监控和检测。

–通过测量红外辐射的偏振特性，可以提高安防系统的检测性能和防护能力。

结论红外偏振技术是一种利用红外辐射的偏振特性进行测量和分析的技术。

它在食品安全、环境监测、医学影像、材料科学和安防系统等领域具有广泛的应用前景。

随着技术的发展和应用的推广，红外偏振技术将在更多领域发挥作用，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。

微偏振片阵列红外成像非均匀性产生机理及其校正

微偏振片阵列红外成像非均匀性产生机理及其校正刘海峥;史泽林;冯斌【摘要】集成微偏振片阵列红外成像系统的偏振度图像对非均匀性高度敏感,不经非均匀校正的偏振度图像存在较大误差.为了校正微偏振片阵列红外成像的非均匀性,以入射光Stokes矢量形式,建立了光电转换基本过程的偏振像素模型,基于入射激励和辐射响应数据,分析了微偏振阵列与红外焦面联合作用下非均匀性产生机理.提出一种基于多次辐射测量的矩阵形式的非均匀性校正方法,该方法通过构造多组测量方程,求解偏振像元的增益矢量,由相邻四像元增益矢量组成超级像元的增益矩阵,结合Stokes矢量提取矩阵,逆向求解重构点的校正矩阵.实验数据表明:该方法比两点法降低非均匀性约5% ~20%,有效改善红外偏振度图像质量.%For an infrared imaging system integrated with a micro-polarizerarray(MPA),DoLP(de-gree of linear polarization)images are extremely sensitive to non-uniformity.Therefore,large error will occur when the non-uniformity is not calibrated.In order to calibrate the non-uniformity,a polar-ized-pixel model for optoelectronic conversion process was constructed by taking the incident light as a Stokes vector,and the non-uniformity generation mechanism under the combined effect of a micro-po-larizer array(MPA)and an infrared FPA was analyzed based on incident stimulation and radiation re-sponse data.A non-uniformitycalibration(NUC)method was presented to solve the gain vectors of each polarized pixel by constructing multiple groups of measurement equations.The method construc-ted a gain matrix of a super pixel by using gain vectors from neighboring polarized pixels and joint Stokes extractionmatrix to solve the NUC matrix inversely.The experimental results prove that the calibration method proposed reduces non-uniformity by 5 -20%,and improves the quality of DoLP images effectively.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2018(026)002【总页数】12页(P480-491)【关键词】红外偏振成像;微偏振片阵列;非均匀性校正【作者】刘海峥;史泽林;冯斌【作者单位】中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院光电信息处理重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院大学,北京100049;中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院光电信息处理重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院光电信息处理重点实验室,辽宁沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TP394.1;TH691.91 引言红外偏振成像技术是一种新的红外成像探测技术[1-3]，将光信息的维度从强度扩展到偏振维度。

高分辨率静止轨道遥感卫星可见光及近红外波段邻近效应建模及分析

高分辨率静止轨道遥感卫星可见光及近红外波段邻近效应建模及分析栾海军;余涛;田庆久;胡新礼;王舒鹏;赵利民【摘要】结合高分辨率静止轨道遥感卫星的特点,通过对已有研究方法的适当改进,给出了基于大气辐射传输机理的高分辨率静止轨道遥感卫星可见光及近红外波段的点扩散函数(Point-spread Function,PSF)模型,并进行邻近效应分析预研究.文中对邻近像元到目标像元距离、邻近像元范围(区域)、观测天顶角、气溶胶光学厚度及其散射相函数的非对称因子等因素对邻近效应的影响进行了系统地实验,并对各因素的影响机制进行了一定分析.结果显示,邻近像元对目标像元入瞳处辐亮度的贡献最高可达2.3％左右.故在对该类型遥感卫星进行大气影响分析、成像模拟、大气校正时考虑邻近效应是必要的.%High-resolution geostationary remote sensing satellite is a new concept satellite,which combines advantages of high-resolution satellite and geostationary ones.Though at present there is no such a satellite of on-orbit operation,it is very potential on applications.In the paper,with consideration of features of this kind of satellite,we did necessary improvements over former research methods and developed the point-spread function (PSF) model of visual & near infra-red bands of high-resolution geostationary remote sensing satellite.Then with the model we analyzed the adjacency effect of this kind of satellite.Results were drawn that the radiance contribution of environmental pixels could be up to about 2.3％ and could not be ignored for total sensor radiance.So it is necessary for this kind of satellite to do analysis of atmosphericinfluence,imaging simulation and atmospheric correction with the consideration of adjacency effect.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2013(028)003【总页数】7页(P14-19,25)【关键词】高分辨率静止轨道遥感卫星;可见光及近红外波段;邻近效应;PSF【作者】栾海军;余涛;田庆久;胡新礼;王舒鹏;赵利民【作者单位】南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101;中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TP791 引言为研制高分辨率静止轨道遥感卫星，在卫星发射运行之前需要对卫星成像过程进行模拟，对卫星成像质量进行预估与评价。

偏振成像研究综述

偏振成像研究综述西安工业大学光电工程学院学生：刘彬彬指导老师：高明摘要：偏振成像技术是光学领域得一项新技术，国内外十分重视对该技术及其应用的研究。

地球表面和大气中的目标在反射、散射、透射及发射电磁辐射的过程中，会产生由它们自身性质决定的特征偏振。

由于大气及地物光谱辐射的偏振敏感性，又由于偏振特性与物体的表面状态和固有属性密切相关，加上不同种类的目标具有不同的偏振特性，使得偏振成像逐步发展成地基、航空和卫星观测的新技术手段。

在全球气候变迁研究，对地遥感探测和天文研究等领域得到应用。

根据不同探测目标，从偏振分析机制和偏振信息获取模式等方面介绍了光学偏振成像技术的研究进展，并结合国内外相关领域偏振成像实验研究结果，描述了偏振成像技术在大气、自然地物、人工目标、医学诊断以及天文学探测领域的应用基础研究情况，最后总结和展望了偏振成像技术的问题和发展趋势。

关键字：偏振成像技术；特征偏振：遥感探测。

1 引言光波的信息量是非常丰富的。

依据光波的电磁理论，光波包含的信息主要有：振幅（对应于光强），波长（频率），相位，偏振态。

通常的光辐射成像是获取目标的光谱，辐射强度及空间状态等信息，用于反演目标性质参数。

但是，从电磁波的横波性质来看，偏振或称极化也是电磁波的重要特征之一。

偏振特性与物质性质密切相关，是遥感需要获取的主要信息参数。

在光学波段，无论是可见还是红外谱段，不同目标都具有各自一定的偏振特性。

偏振参数能够很好的表征被探测目标的性质特征。

因此，人们将光学遥感与偏振测量技术相结合，促进了偏振成像技术的发展。

传统的遥感方法获取的信息主要是电磁强度特征和几何特征,而偏振特性取决于其表面的固有属性，如其介质特征，结构特征，粗糙度，水分含量等，还与观察角度和辐照条件有关，正是由于偏振测量同非偏振测量（通常为光强测量）相比能获得与物质自身特性相关的偏振信息，所以，通过解析目标的偏振信息可以更加容易的识别目标，同时由于偏振测量所具有的上述优点，它在云和大气气溶胶的探测、地质勘探、海洋开发、农牧业发展和军事等相关领域都具有重要的应用价值。

定量遥感-第二章遥感物理基础

I
L
(2) Φ / Ω ( λ)
2(3) Φ / A Ω ( λ)
瓦/球面度(W/Sr)
瓦/米²•球面度 (W/m² • Sr)
24
• 太阳辐射
基本物理量
太阳发射的电磁辐射（辐照度）在地球大气顶层随波长的分布称为太阳光谱。
大气顶层和地表的差异
夫琅和费 (Fraunhofer) 吸收线
第二章
遥感物理基础
武汉大学遥感信息工程学院龚龑
第二章遥感物理基础
√§2.1 表征电磁辐射的物理量 §2.2 电磁波与介质的相互作用 §2.3 物体表面的反射特性 §2.4 遥感数据定标
3
一、预备知识
•定量遥感定量分析要素
•辐射定量化
•方向定量化
a.立体角
b.冲击函数
•光谱定量化
c.波段响应函数
30
• 电磁波的散射和吸收当电磁波在介质中传播时，会发生散射 (scattering)和吸收(absorption)，其中散射又分为反射(reflection)和透射(transmission)。
入射
反射反射与透射区别在于电磁波出射的方向：2π？
•吸收使电磁波强度减弱
透射
•在热红外和微波区域，还存在介质自身发射的电磁波，增强电磁波强度。
极大值位于0.47μm，维恩位移定律λmaxT=2.897810-3mK，色温Tsun?
Wien’s displacement law
25
• 太阳常数
基本物理量
在日地平均距离处通过与太阳光束垂直的单位面积上的太阳辐射通量称为太阳常数。 F0 = 1353(±21) W/m2 (1976, NASA)

遥控器红外线对人体的影响

绝对没有影响。

红外线的实质是什么？它究竟有哪些基本特性？要想弄清这些问题，首先要了解什么是电磁波。

物理学的常识告诉我们，任何带电物体的周围都存在着对其它带电体产生作用力的电场。

同样，磁铁或其它磁体周围也存在着一个对其它铁磁物质产生作用力的磁场。

这两个场虽然看不见，摸不到，但它确实是客观存在的物质，可以用检测仪器证实它的存在。

物理学家发现，在空间任何一点，当电场强度发生变化时，就在该点周围产生出磁场或磁场强度变化；相反，当某一磁场强度发生变化时，也必定引起该点周围产生新的电场或电场强度变化。

这就是说，变化的电场和变化的磁场都不是孤立存在的，它们相互联系，相互激发，组成统一的电磁场。

所谓电磁波，就是由于电磁场的振动引起的，象水分子的振动激起说波一样，由近及远地向空间传播出动。

既然是波，必然有波长和频率之说，前者指电磁波的长短，常以微米、毫米、厘米、米作单位；后者指电磁场振动的快慢、即每秒振动的次数，常以赫兹（1赫兹=1次/秒）、千赫、兆赫为单位。

经科学家证实，电磁波的传播速度和光的传播速度相同，即每秒30万公里。

因此，波长与频率的关系可依据公式进行计算：波长=速度/频率在一般的科技书籍或电子仪器说明书中，只要提到波长，总要告诉你多少频率。

而且从这个公式可以看出，因速度是一定的，波长越短，频率越高。

至此，电磁波的概念已经基本清楚了，它的实质就是构成物体原子和分子的带电粒子运动产生的，是一种客观存在的物质，不需要通过媒介传播。

搞清了电磁波的基本概念，热辐射的问题就迎刃而解了。

对于一定温度的物体来说，它所发射的电磁波谱是一定的，具有这种特性的电磁辐射，称为热辐射。

红外线即是当物体处于一一温度范围，发出波长较长的电磁波。

因此，如果把电磁波比作一个大家族的话，热辐射则是这个大家族中的一个小家庭，而红外线就是这个小家庭中的一个成员了。

红外线的波长范围很宽，故常把它划为近红外、中红外和远红外区域。

根据使用者的要求不同，其划分范围很不相同。