光学偏振成像探测技术与应用

本书系统介绍了红外偏振成像探测的基本原理，以及红外偏振成像探测信息处理技术，其中包括基于红外偏振信息的图像增强、基于红外偏振信息的目标检测与识别等，指出了红外偏振成像技术比传统的红外成像技术具有的优势，分析了国外研究红外偏振成像技术的结论等。

第1章偏振理论基础及偏振态描述方法
11偏振理论基础
12光波偏振态描述方法
121琼斯矢量法
122斯托克斯矢量法
123庞加莱球表示法
13本章小结
参考文献
第2章偏振成像特性建模与分析
21光波反射产生偏振
211反射偏振传输机理
212基于偏振双向反射分布函数的反射光波偏振态分析
22热辐射产生偏振
221红外辐射原理
222热辐射偏振传输机理
23光波散射产生偏振
231瑞利散射的偏振效应
232米氏散射的偏振效应
24偏振特性影响因素分析
241红外偏振特性建模
242目标自身辐射对红外偏振特征的影响分析
243海面背景下水体表面及舰船目标偏振特性分析
244观测角度对红外偏振特征的影响
25水面耀光区域偏振特性分析和建模
251太阳辐射分析
252气-水界面光波偏振特性分析
26光滑物体表面反射光偏振特性分析与建模
261透明物体表面偏振特性分析与模型构建
262非透明物体表面的偏振特性分析与模型构建
27本章小结
参考文献
第3章红外偏振成像探测系统
31分时式偏振探测系统
32同时式偏振探测系统
33本章小结
参考文献
第4章基于偏振反折射效应的光滑物体图像增强
41基于偏振反折射效应的光滑物体表面镜面反射光求解
411基于偏振反折射效应的镜面反射光分离模型
412光滑物体表面垂直方向光强和平行方向光强求解
42基于表面法向量估计的透明物体表面偏振度求解及
反射光分离
421透明物体表面反射偏振度和折射偏振度求解
422透明物体表面法向量求解
423反射光成分和透射光成分归一化互相关最小值计算
424实验结果与分析
43基于偏振度交替下降的非透明物体表面镜面反射光分离
431基于法向量估计的偏振度求解算法存在的问题
432基于偏振度交替下降的非透明物体表面反射光
分离算法
44本章小结
参考文献
第5章基于偏振多维信息的地/海面场景下红外目标增强
51基于虚拟变偏振的图像增强
511虚拟极化的概念及原理
512基于虚拟变偏振的红外目标图像增强
52基于完全偏振分解的图像增强
521红外完全偏振成分分解
522偏振分量优化与提取
523最优偏振成分提取
53基于偏振正交差分原理的图像增强
531偏振光正交分解
532基于偏振正交差分法的偏振特征提取
533典型场景不同方向偏振特征的获取与分析
54基于垂直偏振特征提取的目标增强
541海面场景的红外原始图像与偏振图像获取
542垂直偏振特征的提取与融合
55基于NSST融合策略的目标增强
551基于NSST融合策略的算法设计
552基于NSST融合算法的弱小目标增强实验
56本章小结
参考文献
ⅩⅩ第6章基于偏振多特征融合的雾天图像增强
61雾天偏振成像模型分析
611大气物理退化模型
612雾天成像特征分析
62基于天空区域分割的偏振图像去雾
621基于梯度信息与光强信息的天空区域分割
622基于统计特性的大气偏振度与无穷远处大气光强
估计
623直接透射光强与目标偏振度求解
624基于天空区域的透射率优化与去雾实验结果分析
63基于改进双边滤波与阿尔法均值滤波的图像去雾
631基于梯度信息的双边滤波算法估计大气光强
632直接透射光强与目标偏振度求解
633基于改进阿尔法滤波估计无穷远处大气光强
634去雾实验结果与分析
64基于梯度引导偏振度估算的偏振图像去雾
641基于暗通道先验算法的直接透射光强初估计
642天空区域分割与大气偏振参数估计
643基于梯度引导的目标偏振度估算
644目标偏振度优化与目标反射光强求解
645去雾效果对比分析
65本章小结
参考文献
第7章基于偏振信息的海面杂波抑制及目标检测识别
71水面耀光分离和抑制
711非饱和水面耀光抑制
712饱和水面耀光抑制
713耀光抑制实验结果与分析
72基于海面偏振特征提取的舰船弱目标增强
721海面偏振特性分析
722海面偏振特征提取
73本章小结
参考文献
第8章基于偏振信息的干扰抑制及地面目标检测识别
81地物偏振特性分析
811地物偏振性差异
812地物偏振性影响因素
813地物偏振特性建模与分析
82基于移位偏振信息提取的地面目标边缘检测
821算法原理
822算法实现流程
823算法实验结果与分析
83基于偏振信息的地面伪装目标检测识别
831林地背景下伪装目标的偏振图像分割
832林地背景伪装目标偏振图像的分形特征提取
833基于分形维数的图像分割
834实验结果分析
84本章小结
参考文献
第9章基于偏振信息的SLAM定位优化技术
91基于镜面反射光抑制的SLAM定位算法
92基于光滑物体表面镜面反射光抑制的立体匹配
93基于特征点匹配的相机位姿估计精度分析
931对极几何约束
932基础矩阵求解
94本章小结
参考文献
第10章镜面反射光场景下的深度图像修复与三维地图构建
101光滑物体表面深度信息获取
1011传统深度图像获取方法
1012镜面反射光对深度图像的干扰
1013光滑物体表面的偏振三维重构
102基于偏振等深线的光滑镜面反射区域深度图像修复
1021基于偏振探测器与RGBD相机协同的SLAM系统
1022基于镜面反射光抑制的光滑镜面反射区域自动分割
1023基于偏振等深线的深度图像光滑镜面反射区域修复
1024深度图像修复效果评估
1025三维建图性能评估
103本章小结
参考文献