根据菲涅尔反射定律我们可以知道:非偏振光从不同的角度入射到物体的表面,由物体表面散射出来的光常常是部分偏振光。不同的物体产生的偏振光是不相同的,甚至物体不同形态产生的偏振光也是不同的。人造物体与自然物体的偏振特性也是不同的。人造物体会表现出偏振特性,而人造物体(除水外)通常不表现出偏振性。因此,利用这个原理对不同材质进行偏振成像,可以用来区别不同的材质,并且对于普通成像难以区分的场景,偏振成像也能很好地区分出来。事实上,偏振成像的探测精度是比传统成像的探测精度要高很多的,有研究表明当两个物体的偏振度差别大于1%时,就可以很好地分辨出来。文献综述
关于偏振成像,到目前为止已经有多种偏振成像技术方案被提出来了,而且偏振成像技术方案还在不断地创新。就目前而言,国内外的典型的成像技术方案主要有以下几种分类:
(1) 以光源照明方式的主动或者被动:主动\被动式偏振成像。
(2)以偏振成像完备程度:完备偏振成像、不完备偏振成像。
(3)以同一像素偏振分量获取方式:分孔径、分振幅、分时、分焦面偏振成像。
(4)以工作波段选择分类,其种类比较多,主要有:短波、中波、长波红外偏振成像、可见光偏振成像等。
(5) 以偏振光学元件:基于棱镜偏振分光的、采用玻璃堆偏振分光的、采用液晶空间光调制器的偏振成像等。
(6)以偏振光学元件的伺服控制方式:连续旋转偏振成像、步进扫描偏振成像、快照偏振成像。
(7)以图像融合的偏振成像方式:灰度融合、 HSV 彩色空间融合以及RGB 三原色融合偏振成像等。
检测技术是多种多样的。在偏振检测方面,无论是在工程学、化学、物理学、医学或者是社会学领域,对所研究的物体进行检测是必不可少的环节。通常我们对目标的各项指标和属性可能不是很了解,为了对该目标的研究就必须要检测,此时检测不仅是进行下一步的必要步骤,也是充分了解物体属性的前体。在光场检测方面,光矢量的研究离不开光场偏振态的检测。就光场检测而言,它的检测对象可以有两种:一是偏振态均匀的场,比如用于研究相干光束经过准均匀介质后的偏振态与相干度的关系[1];二是偏振态不均匀的场,比如研究不同物质的起偏或退偏效应。在本文中我们将讨论的是偏振不均匀场,这不仅是研究偏振成像内在本质的重要手段,同时也是未来偏振成像推广应用的基础,其实无论是偏振态不均匀场还是均匀场,它们的检测原理都是相同的。
1。2 国外研究现状
1。3 国内研究现状
1。4 论文主要内容
本文主要内容如下:
(1)第二章简介偏振理论基础、偏振椭圆有关基本概念以及斯托克斯的表示方法和用斯托克斯矢量表征光束的优势。
(2)第三章给出了偏振成像探测系统以及成像实验方案,并根据实验方案进行实验平台的搭建。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-
(3)第四章处理实验数据,对结果进行拟合,比较了不同材料之间偏振度随探测角的变化,并且也比较了在高照度的条件下偏振成像相较于传统成像的优势。
第二章 偏振成像原理
2。1 s波与p波
光是一种电磁波,它不仅包含了电场分量同时也有磁场分量。通常情况下我们不考虑磁场分量,只考虑电场分量,并且把电场分量称为光矢量。对于一束入射光,它的光矢量通常用S波和P波来表示,S波和P波是相互垂直的。s波与p波和入射光束必须有相同的相对取向。当相对取向相同时,s波与p波的振幅比为正;当相对取向不同时,s波与p波的振幅比为负。一般规定Es的正向为y轴正方向,而Ep的正向为x轴正方向。H、E、k符合右手螺旋法则。