目录
“偏振成像探测技术学术丛书”序
前言
章 绪论 1
1.1 光场的偏振特 1
1.2 光场偏振成像的研究意义 3
1.2.1 透大气雾霾成像 4
1.2.2 水下成像 5
1.. 三维成像 6
1.3 小结 7
参考文献 8
第2章 散光场的偏振特 9
2.1 什么是偏振 9
2.1.1 偏振光的物理意义 9
2.1.2 偏振光的数学表示 13
2.2 散光的偏振特 18
2.2.1 入光对散光偏振态的影响 18
2.2.2 光波长对后向散光偏振态的影响 20
. 散介质的偏振特 22
..1 液体介质散的偏振特 22
..2 气溶胶散的偏振特 25
2.4 散斑的偏振特 29
2.4.1 部分偏振散斑 29
2.4.2 利用散斑对比度追踪偏振旋转 33
2.4.3 基于随机偏振向量和的偏振散斑 34
2.4.4 照明散斑计算强度与偏振信息 39
2.4.5 计算散斑场的偏振特 40
2.4.6 宽谱散斑场的偏振特 43
2.5 散偏振特的应 49
2.6 小结 52
参考文献 53
第3章 偏振透雾霾成像 55
3.1 光波粒子散原理 55
3.1.1 瑞利散模型 55
3.1.2 米氏散模型 57
3.2 大气偏振模式的形成 61
3.3 偏振透雾霾成像技术 62
3.3.1 偏振透雾霾成像模型 62
3.3.2 经典去雾算法 64
3.4 图像的多尺度分解 69
3.5 多尺度偏振成像透雾霾技术 71
3.5.1 多尺度偏振成像透雾霾算法描述 71
3.5.2 低频透雾霾算法研究 72
3.5.3 高频细节信息处理算法 77
3.5.4 多尺度偏振成像透雾霾成像 78
3.6 基于偏振角特征参量估算的偏振去雾技术 83
3.6.1 基于偏振角特征参量估算的偏振去雾算法描述 83
3.6.2 基于偏振角估算优化方法 94
3.7 基于可见光与近红外融合的偏振去雾方法研究 96
3.7.1 融合去雾方法简介 97
3.7.2 可见光与近红外融合的偏振去雾方法研究 98
3.7.3 偏振去雾实验研究 101
3.8 小结 109
参考文献 109
第4章 水下光波的偏振特 111
4.1 光波在水中的传输 111
4.1.1 水体对光的吸收作用 111
4.1.2 水体对光波的散作用 114
4.2 偏振光的水中传输特 117
4.2.1 自然水体中典型粒子对偏振光的影响 120
4.2.2 不同波长散介质后向散光偏振度特 122
4.3 被动水下偏振成像 126
4.3.1 基于偏振信息的散光去除技术 126
4.3.2 高保真图像复原技术 130
4.4 主动水下偏振成像技术 135
4.4.1 主动水下偏振成像模型 135
4.4.2 多尺度水下偏振成像方法 138
4.4.3 高浑浊度水体清晰化成像 144
4.4.4 基于偏振度特征参量估算的水下成像方法 149
4.5 基于图像相关的偏振图像获取技术 153
4.6 基于目标结构和特征的水下偏振成像技术 158
4.6.1 基于深度学习的水下偏振成像技术 158
4.6.2 基于稀疏低秩特的水下非均匀光场偏振成像技术 163
4.7 基于非均匀散光场的水下偏振成像技术 168
4.7.1 非均匀散光场中目标偏振特分析模型 168
4.7.2 后向散光偏振特分析及其估计 171
4.7.3 基于独立成分分析的目标信息估计 173
4.8 小结 179参考文献 179
第5章 基于缪勒矩阵的水下清晰化成像 182
5.1 传统水下偏振清晰成像的困境 182
5.2 缪勒矩阵及其应用 183
5.2.1 斯托克斯矢量和缪勒矩阵 183
5.2.2 缪勒矩阵的测量方法 184
5.. 缪勒矩阵的分解 185
5.3 缪勒矩阵与水下清晰成像 192
5.3.1 水下人造目标的退偏特 192
5.3.2 基于缪勒矩阵的水下清晰成像方法概述 193
5.4 小结 196
参考文献 197
第6章 针对透明目标的偏振三维成像 199
6.1 三维成像的特点 199
6.2 光滑目标反光偏振特与表面反角 200
6.2.1 镜面反光成分分析 202
6.2.2 漫反光成分分析 203
6.. 目标反光偏振特 205
6.3 透明目标的偏振三维成像 209
6.3.1 透明目标的偏振三维成像基本原理 209
6.3.2 旋转测量法消除入角不确定 210
6.3.3 可见光、红外双波段测量方法 212
6.3.4 主动照明法消除入面方位角不确定 215
6.3.5 多视角观测方法消除入面方位角不确定 217
6.3.6 利用阴影恢复法消除入面方位角不确定 219
6.4 小结 220
参考文献 221
第7章 基于漫反的偏振三维成像 2
7.1 朗伯体目标的偏振三维成像原理 2
7.1.1 朗伯体目标反光偏振特 2
7.1.2 朗伯体目标反光相位的求解方法 224
7.1.3 朗伯体目标表面反角求解方法 226
7.1.4 朗伯体目标表面重建算法 227
7.1.5 融合粗糙深度信息的低纹理物体偏振三维重建方法 229
7.1.6 结合“粗深度图”的物体偏振三维重建方法
7.2 非理想朗伯体目标的偏振三维成像
7.2.1 基于散信息校正的单目偏振三维成像
7.2.2 镜面反漫反分离方法
7.3 非均匀反表面的近红外单目偏振三维成像 244
7.3.1 近红外波段三维偏振成像模型 244
7.3.2 三维重建结果与分析 246
7.4 复杂非理想朗伯体目标表面的偏振三维成像 249
7.4.1 卷积神经网络 249
7.4.2 偏振三维成像结果多值问题校正与重建 251
7.5 小结 253
参考文献 254
散光场信息的获取和解译，尤其是散光场中偏振信息的获取、传递和解译是近年来国内外研究的热点之一，其所携带的独立于强度、相位和频谱的独立特，使其在诸多领域都具有极高的应用价值。本书首次系统地从散光场中偏振特的产、传输和利用全链路地进行全面分析和描述，同时也分析了散光场中偏振信息提取和利用时应考虑的主要影响因素。
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