典型目标近红外波段偏振特性建模及其影响因素研究

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试论红外偏振成像系统光学设计

试论红外偏振成像系统光学设计1. 引言1.1 研究背景红外偏振成像技术是一种重要的光学成像技术，通过探测目标物体在红外波段的偏振特性来实现高分辨率成像。

红外偏振成像技术在军事、安防、医疗、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

目前，随着红外探测器和光学元件制造技术的不断发展和进步，红外偏振成像系统的光学设计越来越受到人们的关注。

在现实世界中，许多目标物体的特征信息都可以通过其在红外波段的偏振特性来进行表征和识别。

不仅可以在日常生活中用于安全检测和犯罪侦查，还可以在医疗领域用于疾病诊断和药物研发。

红外偏振成像技术的发展受到光学设计的限制。

对红外偏振成像系统光学设计进行深入研究和优化具有重要的意义。

通过对红外偏振成像技术的研究和实践，可以更好地理解光学设计原理和流程，进一步提高成像系统的性能和分辨率。

研究红外偏振成像系统的光学设计也可以为相关行业提供更多的创新思路和解决方案，推动该技术在各个领域的广泛应用和发展。

1.2 研究意义红外偏振成像技术在军事、安防、医学和工业领域具有重要的应用价值，可以实现对物体表面的高分辨率成像和材料特性的识别。

红外偏振成像系统的光学设计是整个成像系统中至关重要的一环，直接影响到成像效果和系统性能。

深入研究红外偏振成像系统的光学设计原理和方法具有重要意义。

光学设计是红外偏振成像系统中的关键技术之一，对于提升系统的成像质量和分辨率具有至关重要的作用。

通过合理设计光学系统的光路结构和光学元件的参数，可以有效地优化成像系统的性能，提高成像的清晰度和准确度。

光学设计在红外偏振成像技术的应用中具有广泛的实用性和推广价值。

通过对光学设计原理和流程的深入研究和探讨，可以为工程师和研究人员提供指导和借鉴，帮助他们更好地设计和优化红外偏振成像系统，推动该技术在各个领域的应用和发展。

研究红外偏振成像系统的光学设计具有重要的意义和实用价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨红外偏振成像系统光学设计的原理和方法，以提高系统的成像效果和性能。

创新计划结题

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２０１０年秋学期南京大学各级大学生创新训练计划项目中期和结题考核　年秋学期南京大学各级大学生创新训练计划项目中期和结题考核院系地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　地球科学与工程学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　化学化工学院　匡亚明学院　匡亚明学院　匡亚明学院　匡亚明学院　化学化工学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院类别校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般项目名称水环境中颗粒的吸附作用对重金属迁移的影响　硫化物尾矿与蛇纹石尾矿的综合利用　Ｃｕ２＋和Ｐｂ２＋在施氏矿物形成及转化过程中的地球　化学行为研究　基于ＥＣＴ的土壤水时空变化研究　土壤与沉积物中石油污染物的近红外光谱探测研　究　褐帘石的蚀变作用、结构损伤及其在核废物处置　中的意义　对南京中小型河流水环境容量的测算并改进传统　测量模型　大别－苏鲁造山带新元古代岩浆活动的特性及其地　质意义　降雨入渗对于土质边坡变形和稳定性的影响　钢渣固存二氧化碳技术的探究及其产物的综合利　用　蛇纹石封存ＣＯ２的地球化学动力学研究　粘性土在干湿循环下的龟裂研究　尾矿污染物在水土中迁移规律的研究　钱塘江河口区晚第四纪下切河谷古环境演化　滇西腾冲地块二叠纪有孔虫动物群研究及其古地　理意义　江苏太仓地基土土性指标概率特性研究　基于水溶性手性高分子荧光化学传感器研究　规则有序多孔半导体材料的合成与性能　基于两量子点间ＦＲＥＴ机制的ＤＮＡ多片段检测　新型有机硅纳米模板的合成及应用研究　Ｅ０级微甲醛脲醛树脂的合成　新一代ＤＮＡ测序的固相ＰＣＲ技术探索　基于多功能纳米探针的肿瘤相关聚糖的原位高灵　敏检测　石墨烯基生物复合功能界面及生物传感　含吡啶酰胺类基团配体的功能配合物的合成及性　质研究　氢键组装卟啉超分子液晶构筑及其柱状液晶相研　究　太湖蓝藻暴发对金属运移的作用　不同条件对铜绿微囊藻硝化反硝化能力影响的研　究　邻苯二甲酸二甲酯对藻类的毒理作用　地铁、公路噪声源特征分析及比较　太湖流域突发性水环境风险预警指标体系设计　快速城市化过程中恶化生态系统的诊治技术研究　催化氧化和选择性吸附水体中的三价砷　Ｃａｒｂｏｎ　Ｒｉｎｇ　纳米材料固定修复重金属Ｃｄ污染土壤的初步研究　电催化生物强化医药中间体废水深度处理新技术　研究　科学世界观化学历史部分　ＰＢＤＥｓ的生物代谢机理研究及其代谢产物的毒性　鉴定负责人黄思宇　李青　刘欢　时国凯　孙武　刘毅　魏建欣　陈昕　姜昊　李石磊　孟烨　冉龙洲　林谧　曲长伟　周巍　吴静红　舒蓉芳　刘健慧　吕海鹏　杨文博　陆悦　肖旻昱　肖希睿　华伯洋　李正　马杰　孟晓洋　陈佳君　陈方舟　陈嘉伟　陈凯　侯东林　汤佳昀　王苏蓉　张海韵　张蓉秋　张翔　朱宇婷环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　环境学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　地理与海洋科学学院　天文学系　天文学系　工程管理学院　工程管理学院　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系　电子科学与工程系校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　院系项目　院系项目　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级重点　校级一般　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点介孔可见光催化剂的结构调控及其作用机制研究　大小排量车使用生命周期内碳排的调查分析　面向低碳城市的景观照明评价与改进研究：以南　京市为例　土壤外源纳米材料对典型农作物的毒性研究　比较世博会低碳交通的设想方案与具体实施结果　差异　苯酚类内分泌干扰物在环境中的化学硝化――以　壬基酚为例　可见光照射下Ｃｏ３０４／　ＢｉＶＯ４催化降解水中１７α－－乙　炔基雌二醇（ＥＥ２）研究　一种新型树脂基纳米水合氧化铁材料对水中微量　磷的吸附性能研究　中国化工企业环境风险源申报研究　纳米金属氧化物对纤细裸藻的毒理效应　氨氮对藻类的毒理学效应研究　微波诱导催化降解染料废水机理研究　苏锡常地区多尺度土地利用分维结构时空演变研　究　胶州湾近５０年来沉积速率的１３７Ｃｓ计年法研究　江苏盐城原生湿地土壤微生物多样性研究　南京大学仙林校区三维虚拟校园及教学资源实时　管理系统　ＴＣＭ法评估人文旅游资源游憩价值初探――以中　山陵为例　南京市城区地表降雨径流水质分析　苏北废黄河三角洲海岸演变研究　快速城市化背景下土地对城市经济的“增长阻尼”研　究――以南京市为例　鄱阳湖滨不同时代沙山范围及类型识别遥感研究　城市居民碳足迹特征及驱动机理分析―以南京市　为例　潮沟形态和演变对怪潮现象的影响　太阳射电波段动态频谱的观测和太阳电磁辐射产　生机制的研究　日全食时的日冕结构及偏振观测　便携式大型物体三维激光自动测量仪　分析师行为对中国股价同步性和股票市场效率的　影响　无线多媒体传感器网络的节点及系统设计　基于传声器阵列的声源定位、跟踪、信息采集系　统　聆听无声世界的音乐―基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的图像色彩　与音乐设计的相关处理　非理想环境下鲁棒语音拨号系统研究　基于ＤＳＰ的消噪耳机性能优化的研究　基于ＭＥＭＳ陀螺仪的稳定平台系统　基于Ｚｉｇｂｅｅ无线网络通信技术的矿井综合安全系　统　便携式胰岛素注射器　利用传声器基于异常低频声透射的水下声源定位　新型无损肺动脉血压测量技术研发――基于超声　造影剂微泡的超谐波效应孟颖　胡尧锐　谭清　陈舒芃　刘丹丹　焦裕舸　李俊　祁超　陈杨青　王静　朱霄鹄　徐莹　张晶　秦曲斌　欧志吉　谢光磊　王媛　沈奕贝　于志腾　曹雪　马勤　赵瑜嘉　陆驰　孙建清　关震彪　丁耀　周枫琳　马睿　杨屹群　张婕　张潇鹏　朱乔茜　程曦　魏凌霄　赵文睿　彭丹丹　孙韬材料科学与工程系　材料科学与工程系　材料科学与工程系　材料科学与工程系　材料科学与工程系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　物理学系　匡亚明学院　匡亚明学院　法学院　法学院　中国语言文学系　历史学系　历史学系　公共管理学院　商学院　商学院　社会学院　哲学系（宗教学系）　建筑学院　建筑学院　建筑学院　建筑学院　医学院　医学院　医学院　医学院　医学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点锂离子电池正极材料ＬｉＦｅＰＯ４／Ｃ复合粉料中碳含　量的精确测定　生物复眼仿生微透镜阵列制备　锰基电极材料的构筑及其超级电容性能的研究　掺杂ＳｒＴｉＯ３薄膜和异质结构的外延生长与结构表　征　基于沸石分子筛薄膜的阻变特性及其器件研究　（制备）　几何相位相移法在数字全息中的应用　蜘蛛网集水性质的研究　二维金属纳米半球壳阵列的制备和浸润性研究　容器粗糙程度对水的散热的影响　液滴在液面上停留现象的研究　螺旋碳纳米管的磁性研究　声场中旋转物体运动规律演示　扭曲相列相液晶电光性质的研究　蛋白质弹性网络模型的研究　探寻组织性土地承包经营权流转中农民权益的维　护　农村坟山纠纷的实质――坟主后代对坟的权利与　集体土地所有权　近代上海“花榜”研究　呼伦贝尔区域历史文化的多学科研究　新石器时代马家浜文化石璜仿制实验及痕迹研究　断裂――政治信任的央地差异及其解释　房地产商蓄意涨价的成因和管制方法――基于南　京市房地产市场的实证研究　南京市民办养老院生存现状研究――基于从政府　资源获取状况的实证观察　保险消费中的社会资本研究――以南京居民人寿　保险消费为例　孔子伦理思想对企业管理者的影响――一个测量　模型的建构　基于公共服务均等化和医疗空间布局模型的城市　卫生医疗设施布局研究－－以南京市栖霞区为例　京沪高铁南京南站周边地区土地开发与空间模式　研究　大学城向科学城转化的机制与途径研究――以南　京仙林大学城为例　计算机模拟技术在建筑节能设计的应用研究　Ｅｇｒ－１在肝纤维化中的功能研究　２００９甲型（Ｈ１Ｎ１）流感病毒与季节性流感病毒诱　导细胞凋亡的比较　丙型肝炎病毒基因型分析方法的建立和应用　牙龈卟啉单胞菌与动脉粥样硬化机理研究　Ｅｇｒ－１基因的单核苷酸多态性与２型糖尿病的相关　性　凤眼莲植物量与水质改善关系研究　芽孢杆菌非核糖体合成途径的转录调控研究　拟南芥抗病基因Ｒｐｐ８　基因簇遗传多样性的研究　互动型大学生科学杂志及网站的建设　核酸药物的巨噬细胞靶向输送用于肿瘤动物模型　的治疗　癌基因中插入／缺失与单核苷酸多态性关系的研究　异喹啉酸衍生物合成及活性研究吕皓　罗伟城　张波　郭璐　蒋昊　杨添舒　陈睿　陈艺章　高凯歌　车适　庄叶　张阳　蒋骥　唐乾元　吴垠　彭艳华　徐一超　冯鹤昌　杨萌　管玥　刘敏　刘盼　汪舒　吕成　陈昭　张乐　钟睿　谢智峰　胡冬　宋凯　王忠夏　杨洁　唐玉霞　曹瑞　陈可与　郭长江　李晓禾　司徒成昊　邢宇航　郑雨琼生命科学学院　生命科学学院　生命科学学院　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　大气科学系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　计算机科学与技术系　软件学院校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级一般　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级重点　校级一般单核苷酸重复引起的密码子选择性使用机制初探　一种新的基因调控元件――Ｒｉｂｏｓｗｉｔｃｈ　ｍｉｃｒｏＲＮＡ在２型糖尿病中的作用及其可能调控的　基因　人工增雨效果的地面雨滴谱检测研究　样本熵方法与传统气候突变检测方法对时间序列　检测结果一致性的比较　农作物将会搬家吗？――气候变化对农作物种植　区域的影响研究　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手性超材料研究进展

手性超材料研究进展钟柯松2111409023 物理1. 引言超材料是有特殊电磁性质的人造结构性材料，其中一个典型的性质就是负折射率。

第一种负折射率材料1两个部分组成：一个是连续的金属线，它来实现负介电常数2，另一个是开环谐振器，来实现负的磁导率3。

在同时实现复介电常数和负磁导率的时候，负折射率就是实现了。

后来，人们大多数以这个原则4-5来设计负折射率材料。

虽然负磁导率在微波段很容易实现，但是在光频区域却极其困难7,8。

与此同时，Pendry9，Tretyakov10,11和Monzon12等人从理论上提出了另一种利用手性实现负折射率的途径。

而手性材料层作为完美透镜也从理论上实现了9-13。

在这些报告中，Pendry提出了一种3D螺旋线结构来实现负折射率的手性超材料9。

Tretyakov 等人则在理论上研究了在手性和偶极粒子手性复合材料中得到负折射率的可能性11。

理论表明，负折射率是可以在以3D螺旋对称为晶格的金属球超材料中可以得到14。

同时也表明，周期上的手性散射是3D和各向同性负折射率的原因15。

实际上，Bose曾经在1898年利用螺旋结构研究了平面偏振电磁波的旋转16。

Lindman也是研究微波段人造手性介质的先驱17。

最近，Zhang 等人在实验上实现了一个3D手性超材料在THz波段的负折射率18。

Wang等人则在微波段同时实现了3D手性超材料的负折射率和巨大的光学活性和圆二色性19,20。

但是，这些提到的3D手性超材料都很难构建。

同时，平面手型超材料显示了光学活性也被报道了21-24。

这里需要指出的是，平面手性结构是正真的3D手性结构是不同的。

Arnaut和Davis第一次把平面手性结构引入到了电磁波的研究中25,26。

一个结构如果被定义为手性结构，那么它应该是在任何平面是没有镜面对称的，然而，一个平面结构被认为是手性的，则它是不能和它在该平面上的镜像重叠的，除非它不在这个平面上。

实际上，一个平面手性结构还是和镜像镜面对称的。

红外偏振光治疗仪偏振度测量方法研究

红外偏振光治疗仪偏振度测量方法研究牛礼军;王安意;唐征宇;迟玉刚【摘要】目前空间光的偏振度测量方法不适用于红外偏振光治疗仪偏振度的测量.本文阐述了偏振度的测量方法,利用现有的设备搭建测量光路,利用激光窄带滤光片模拟单色光,对红外偏振光治疗仪的偏振度进行了测量,测得红外偏振光治疗仪各个治疗头输出光的偏振度都在95％以上.分析了影响偏振度测量的各种因素,在今后的工作中可以改进测量方法,提高红外偏振光治疗仪偏振度的测量精度.【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2019(034)005【总页数】4页(P35-38)【关键词】红外偏振光治疗仪;单色光;偏振度;测量光路【作者】牛礼军;王安意;唐征宇;迟玉刚【作者单位】中国电子科技集团公司第四十一研究所研发一部,安徽蚌埠 233000;中国电子科技集团公司第四十一研究所研发一部,安徽蚌埠 233000;蚌埠市第一人民医院骨科,安徽蚌埠 233000;蚌埠市第一人民医院影像科,安徽蚌埠 233000【正文语种】中文【中图分类】O4363.3;TH773引言红外偏振光治疗仪利用对人体透射效果最好的0.6～1.6 μm光谱范围的线偏振光照射人体。

线偏振光输出功率达到2200 mW，对人体组织的有效作用深度超过5 cm，可以进行神经节、神经干和神经根的照射，从而赋予光疗以全新的治疗概念——神经照射法。

红外偏振光治疗仪作用于人体相应的疼痛部位，有抑制神经兴奋、松弛肌肉、促进活性物质产生、加速致痛物质的代谢与清理和调节内环境稳定等作用[1]。

红外偏振光治疗仪主要依靠光的偏振特性对人体产生影响，从而可以治疗不同类型的疼痛[2-6]。

目前，红外偏振光治疗仪已经广泛应用于神经内科、疼痛科、康复理疗科、外科、骨伤科、皮肤科等科室。

红外偏振光治疗仪有B、C、D和SG四种类型的治疗头，分别用于治疗不同的症状，要求四种治疗头输出光的偏振度都大于等于95%。

偏振度是衡量红外偏振光治疗仪治疗性能的重要指标。

近红外波段无烟煤表面的偏振反射与双向性反射研究

Байду номын сангаас
ＲｅｅｒｈｏｎＰｏｌｒｚｄＲｅｅｔｎｃｎｄＢｉｄｉｅｔｏｌｓａｃａｉｅｌｆｃａｅａ — ｒｃｉｎａＲｅｅｔｎｃｎＡｎｔａｉｅＳｕｒａｅｉＮｅｒｉｒｒｄＢａｌｆｃａｅｏｈｒｃｔｆｃｎａ．ｎｆａｅｎｄ
ａｔｍｕｔ－ｎｌｓａｄｔｅｐｌｒｚｄｒｆｃａｃｎ－ｉｅｔｏａｅｅｔｎｅａｅａａｙｅｃｏｄｎｏｌｉｇｅｎｈｏａｉｅｅｅｔｎｅａｄｂｉｒｃｉｎｌｒｆｃａｃｒｎｌｚｄａｃｒｉｇｔ－ａｌ－ｄｌ
ＳＮＺｈｎ — ｉ，Ｈｕ — ｈｎ，ＡＮＧｏｑａ，Ｕ－ｉａＵｏｇｑｕＺＡＯＹｎｓｅｇＹｕ — ｉｎＬｌ — ｎ－ｎａ
（ｏｅｅｏｒａｎｎｉｎｎａＳｉｃｓＮｒｅｓＮｏｌｎｖｒＣａｇｈｎ１０２，ｈｎ）ＣｌｇｆｂｎａｄＥｖｏｍｅｔｌｃｎｅ，ｏｔａｔｒｉｓｌＵｒｅｈｍａＵｅｉｈｎｅｕ３０４Ｃｉａ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｏａｉｅｅｅｔｏｉｈｒｍａｇｔｉｃｏｐｎｅｙｉｓｂ — ｉｅｔｏａｅｅｔｏｔａｔｅｐｌｒｚｄｒｆｃｉｎｌｔｆｏｌｇａｔｒｅｓａｃｍａｉｄｂｔｉｄｒｃｉｎｌｒｆｃｉｎｌｌｈ．Ｔｏｄｔｒｉｅｔｅｑａｔｔｔｖｅａｉｎｂｅｗｅｎｔｅｐｏａｉｅｅｅｔｎｅａｄｔｅｂ — ｉｅｔｏａｉｔｇｅｅｍｎｈｕｎｉａｉｅｒｌｔｏｔｅｈｌｒｚｄｒｆｃａｃｎｈｉｄｒｃｉｎｌｌｒｆｃａｃｎｔｅｓｒａｅｏｎｈｒｃｔ，ｈｏａｉｅｅｅｔｎｅｏｈｕｆｃｆａｔｒｃｔｓｍｅｓｒｄｅｅｔｎｅｏｈｕｆｃｆｔａｉｅｔｅｐｌｒｚｄｒｆｃａｃｎｔｅｓｒａｅｏｎｈａｉｅｉａｕｅｌａｌ

红外偏振成像探测技术及应用研究_姜会林

2003 年，瑞典国防研究局利用红外偏振探测能在复杂背景中检出伪装目标的特点，测量证明表面覆盖空心微珠结构的伪装物体散射光的退偏振度是入射角的函数。同年，又利用偏振成像透视三层伪装网，效果如图 6 所示。
旋转偏振片型时序式，机械旋转分振幅型液晶/声光调制型分波前/ 分孔径型分焦平面型通道调制型多光路、多探测器，实时成像时序式，电控旋转多光路、单探测器，实时成像单光路，单探测器全偏振、实时成像单光路、单探测器全偏振、实时成像
(1. Space opto-electronics institute, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China 2. Electronical-information Engeering institute, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China)
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问题的提出
红外偏振成像是在红外成像基础上，通过获得每一点的偏振信息而增加信息维度的一种成像技术，不仅能获得目标二维空间的红外图像，而且能获得图像上每一点偏振信息。利用增加的偏振维度，可明显增强伪装、暗弱等目标与背景的差异，提高目标探测与识别能力[1-4]。根据其获取的偏振信息，红外偏振成像可分为红
收稿日期：2014-03-18；修订日期：2014-05-05. 作者简介：姜会林（1945-），男，博士，博士生导师。主要从事空间激光通信、光电测试、偏振成像等方面的工作。基金项目：国家“973 项目”。
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第 36 卷第 5 期 2014 年 5 月

叶片多角度偏振光谱特性影响因素的实验研究

性，其中：月桂叶片表面覆盖着蜡质表层，光滑无毛；而毛蕊叶片表面则多绒毛，较为粗糙＿７］。结果发现，这两种表面结构迥然不同的叶片的偏振特性有着显著的差异：在前向反
射区域，月桂叶片的偏振度远远大于毛蕊叶片；而后向反射区域两种叶片的偏振性质则比较相似。这一结果表明，观测几何对于叶片偏振反射的影响与叶片的表面结构有关，且对于相对光滑的叶片，由观测几何的变化所导致的偏振反射的变化可能更加明显。对于由同种植物组成的冠层，冠层内叶片的表面结构可
以近似视作是相同的。在这种假设下，为了建立冠层偏振反
射和叶倾角分布的关系，还需要讨论色素、水分等叶片生理
射进行测量分析后发现，在众多冠层结构参数中，平均叶倾角对偏振反射的影响最大［５］。他们还通过对小麦的研究，证明了由偏振测量估计平均叶倾角的可行性［６］。但是，冠层偏
光谱偏振度，并通过ＰＲＯＳＰＥＣＴ模型反演得到叶片的叶绿素、水分含量，进而分析了叶绿素、水分含量对叶片多角度光谱偏振度的影响，探索了观测几何条件与不同波段叶片偏振度问的关系。结果表明，相对于近红外波段，红光波段的偏振度受叶绿素含量变化的影响较小，而水分含量对这两个波段的偏振度基本均无
收稿日期：２０１３ — ０４ — １７。修订日期：２０１３ — ０６ — ２５
参数对于偏振反射的影响。这是由于偏振测量常用的偏振度定义中不只涉及到偏振部分，还涉及到总光强中的无偏部分。对于偏振反射与生理参数间的关系，东北师范大学的韩

第一章红外物理基础解读

1.太阳
T≈ 5600K
2897 P 0.5 m T
太阳辐射的光谱分布可以用5600 K的黑体的辐射来近似表示
• 曲线1：温度为6000K的黑体； • 曲线2：太阳在大气层外的辐出度光谱分布 • 曲线3：太阳在海平面上的辐出度光谱分布
太阳辐射很接近于黑体辐射
2.月亮
Reflected Sunlight（太阳反射） Thermal Emission（自身辐射）
2004年
陈永甫编著，《红外辐射、红外器件与典型应用》，电子工业出版社，2004年
张敬贤等，《微光与红外成像技术》，北京理工大学出版
社，1995年 A.R.杰哈著，《红外技术应用》，化工出版社，2004年
其他：
– 《红外探测器》 – 《红外电子学》 – 《红外光学系统》 – 《红外光谱》 – 《红外技术实验与方法》 – 《红外系统》
• Comman sense approach to thermal imaging, Gerald C. Holst, JCD, SPIE, 2000.
• Maldague, Xavier P. V., Theory and practice of infrared technology for nondestructive testing, John Wliley & Sons, 2001
学习本课程的意义
拓宽知识面
将理论知识用于实践，融会贯通，提高解决实际
问题的能力
了解红外与微光技术实际应用水平和最新发展动
态
为以后的工作和科研提供参考
主要参考书目
吴宗凡等，《红外与微光技术》，国防工业出版社， 1998年张建奇等，《红外物理》，西安电子科技大学出版社，

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典型目标近红外波段偏振特性建模及其影响因素研究
偏振是光的基本属性之一,物体表面反射太阳光后会产生部分偏振光。

偏振特性是目标最为本质的属性,与目标自身属性有着密切的联系。

不同性质物体之间的偏振特性差异较大,特别是目标与背景之间的差异更为明显。

而目标偏振特性建模是研究不同目标偏振反射特性差异的前提,可以为自然环境背景下的目标准确识别提供理论支持。

偏振特性分析是目标特性研究领域的热点之一。

在近红外波段利用偏振信息,对目标与背景进行偏振特性建模研究,是对可见光波段偏振模型的有益补充。

然而,现有的大多数偏振双向反射分布函数(polarized bidirectional reflectance distribution function,pBRDF)模型主要针对可见光波段,并未对近红外波段偏振模型进行深入研究。

本论文开展了涂层目标和自然地物背景的近红外波段偏振特性建模方法研究,主要内容包括:研究了野外环境不同观测几何
条件下,典型涂层目标与自然地物背景偏振信息的光谱特性及半球空间分布特征。

为了获取目标的偏振反射信息,基于多角度偏振测量原理,搭建了全自动偏
振探测系统。

该系统包含:多角度测量装置、全自动偏振光谱仪、主控系统平台软件和目标样品等。

同时,对实验使用的全自动偏振光谱仪进行了偏振定标。

研究了涂层表面的散射偏振特性建模方法。

基于Kubelka-Munk(KM)理论,综合考虑表面散射和体散射,建立了一种多参
量偏振BRDF模型。

该模型通过引入镜向系数来表征表面散射的贡献程度,使得含5个参量的新偏振BRDF模型更符合实际的涂层表面散射偏振特性。

利用绿漆、黑漆和黄漆涂层表面的偏振度数据对模型中的5个关键参量进行
了反演与验证,结果表明,对于不同的涂层表面,该多参量偏振BRDF模型的仿真结果与实测数据均能较好地吻合,引入镜向系数能够提高模型的准确性。

研究了自然地物背景的偏振反射特性建模方法。

在基于Kubelka-Munk理论的多参量偏振BRDF模型基础上,引入了呈高斯分布的后向散射分量,建立了一种新的六参量偏振BRDF模型,该模型更加符合自然地物背景的偏振反射特性。

利用草地和土壤在865nm波段处不同观测几何下的偏振反射比因子数据,并结合遗传算法,拟合出了模型中的6个参量,将测量值与仿真值进行了对比。

结果表明,所建立的六参量偏振BRDF模型的仿真结果与实测数据之间具有很好的吻合性,证实了该模型的准确性与有效性。

研究了气溶胶浓度较高天气条件下涂层目标偏振BRDF测量过程中的天空漫射光扣除方法。

提出了一种基于Kubleka-Munk理论的多参量偏振BRDF模型与RT3模型相耦合的新天空漫射光消除方法,并结合绿漆和黄漆涂层目标的偏振度数据对本方法和传统的阴影遮挡法进行了定量对比与验证,结果表明,本方法计算出的涂层目标偏振度值与理论值更为接近,提高了测量精度。

为野外特殊天气条件下的地面目标偏振信息测量提供了一种新的途径。