红外与激光工程
2020, 49(6): 20201011
水面溢油是一种常见的水体污染,在电磁波辐射过程中,反应出与其自身性质相关的红外偏振特性。利用红外偏振特性反演水面溢油特征成为水体监测的一种新方法。在介绍了红外偏振成像原理的基础上,对不同温度条件下水面溢油的红外偏振特性进行了实验研究。结果表明,利用水面溢油的红外偏振特性,可实现对水面溢油的有效检测。
红外偏振 目标检测 水面溢油 infrared polarization target detection water-surface oil spill
1 炮兵学院 信息工程系,安徽 合肥 230031
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031
偏振双向反射分布函数(BRDF)不仅可以表示物体散射光辐强度的空间分布情况,还包含了丰富的偏振信息。与标量BRDF相比,偏振BRDF可以更加精确地、全面地表示物体表面的光散射情况。设计了基于双旋延迟器结构的偏振BRDF测量系统,通过同步旋转波片调制入射光和散射光的偏振态,得到一系列变化的光强值,再由光强的Fourier分解系数计算获得样品的偏振BRDF值。系统内设计了一对正交反射镜,用以减小系统中器件后向散射光的影响。通过铝板偏振BRDF的测量,说明了该系统具有较高的准确性。
光散射 偏振双向反射分布函数 米勒矩阵 双旋延迟器结构 傅里叶分解 scattering light polarization BRDF Mueller matrix configuration of dual retarder Fourier decomposition
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 安徽省环境光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
为了表征复杂涂层表面的光学散射特性,基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型,利用遗传算法从实验数据中反演出模型的关键参量。采用C++语言对偏振双向反射分布函数模型进行了数值模拟,分析了模型参量对偏振双向反射分布函数的影响。数值模拟结果与实验数据的对比表明,该模型算法有较高的模拟精度,可以为后续的目标特征提取与识别工作提供参考。
散射 偏振 双向反射分布函数(BRDF) 遗传算法 数值模拟
中国科学院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031
测量系统采用双旋转延迟器结构,通过两个1/4波片的周期变化,对入射光、散射光的偏振态进行调制。由探测光强的25个Fourier分解系数可以计算得到样品的Mueller矩阵。为了检测测量系统的准确性,将测量的16个自由空间Mueller矩阵分量和理想情况下的自由空间Mueller矩阵分量进行比较,并给出了每个矩阵分量的标准误差。最后,通过测量聚四氟乙烯样品板的Mueller矩阵,定量地分析样品的退偏效应。
光学偏振 Mueller矩阵 Fourier分解 聚四氟乙烯 optical polarization Mueller matrix Fourier decomposition polytetrafluoroethylene