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通道调制型偏振成像系统的偏振参量重建

强帆 朱京平 张云尧 张宁 李浩 宗康 曹莹瑜

通道调制型偏振成像系统的偏振参量重建

强帆, 朱京平, 张云尧, 张宁, 李浩, 宗康, 曹莹瑜
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-29
  • 修回日期:  2016-03-01
  • 刊出日期:  2016-07-05

通道调制型偏振成像系统的偏振参量重建

  • 1. 西安交通大学, 电子物理与器件教育部重点实验室, 陕西省信息光子技术重点实验室, 西安 710049;
  • 2. 西昌卫星发射中心, 西昌 615000;
  • 3. 北京石油化工学院, 光机电装备技术北京市重点实验室, 北京 102617
  • 通信作者: 朱京平, jpzhu@mail.xjtu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划和北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室开放课题基金(批准号: KF2014-01)资助的课题.

摘要: 通道调制型偏振成像系统中, 焦平面上获取的信息需要通过目标偏振参量的重建才能有效提取, 因而重建是目标识别、材料分析、生物医疗等技术进一步应用的前提. 为了实现在非理想情况下通道调制型偏振成像系统的偏振参量精确重建, 需要解决成像系统中CCD采样频率与频谱位置偏移对重建的影响. 本文首先详细分析了频谱不发生混叠的条件: CCD采样频率应至少为4倍基频; 在偏振干涉频谱位置偏移时, 使用最大频谱法确定各个偏振态的载波频率, 通过频移、滤波和傅里叶变换获得目标的偏振重建二维图像; 最后通过计算机模拟仿真与实验分析结合的方法验证该重建方案的可行性与有效性. 模拟与实验结果表明: 改进后的偏振重建法得到的偏振图像与原始输入图像的均方差在0.001以下, 峰值信噪比有明显的提高, 且结构相似度可达到0.9以上, 表明该方法获得的二维偏振态重建图像精度高, 与理论偏振解调法相比具有很大的优越性. 该工作希望为后续偏振探测与分析进一步的研究提供参考.

English Abstract

参考文献 (14)

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