红外偏振成像技术研究

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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

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。

红外偏振成像对伪装目标的探测识别研究

红外偏振成像对伪装目标的探测识别研究

给 出了试验 分析 数据 和偏振 融合 效 果 图 。研 究表 明, 用 红外偏 振 成像 技 术 可 以有 效 地 实现 对 采
地 面伪 装 目标 的探 测 和识 别 。研 究结果 还 可 以扩展 到 对人 工假 目标 、 中隐身 目标 等 的探 测和 空
识别。
关键 词 : 外偏振 成像 ; 托克 斯参 量 ; 振 融合 图像 ; 红 斯 偏 伪装 目标 ; 测和 识别 探
第 3 3卷 第 3期
21 0 2年 5月
应用 光学 NhomakorabeaV0 . 3 No 3 I3 .
Ma y 201 2
J u n l fAp l dOpis o r a pi t o e c
文 章 编 号 : 0 2 2 8 ( 0 2 0 — 4 10 1 0 — 0 2 2 1 ) 30 4 — 5
中图分类号 : TN6 ; P 5 5 T 71 文献标志码 : A d i1 . 7 8J o:0 5 6 /AO2 1 3. 3 1 0 O 2 3 00 0 1
I r r d po a i a i n i a i g: e e to n e o nii n nf a e l r z to m g n d t c i n a d r c g to
GAO e g,S M n UN —e g,GAO o b Kefn Ja - o i
( ’n I s i t fAp l d Op is xi n t u e o p i t ,Xi n 7 0 6 a t e c ’ 1 0 5,Ch n ) a ia
Ab t a t Du o t e l we e e t n a d r c g i o r b b l y o a u l g a g t y c r e t s r c : e t h o rd t c i n e o n t n p o a i t fc mo fa e t r e u r n o i i b o t — l c rc li a i g s s e s ti i o t n o d v l p a n w e h o o y t e e ta d r c p o e e t ia m g n y t m ,i s mp r a t t e e o e t c n l g o d t c n e —

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

试论红外偏振成像系统光学设计红外偏振成像系统是一种利用红外光源进行成像的技术,在军事、医疗、环保等领域有着广泛的应用。

红外偏振成像系统的光学设计是其核心,决定着其成像质量和性能。

本文将从光学设计的角度探讨红外偏振成像系统。

红外偏振成像系统的基本原理是利用红外光源的电磁波在介质中传播时的偏振特性,通过对偏振方向、偏振角度的测量以及融合可见光图像等多种手段,获取目标物体的红外信息。

光学设计是红外偏振成像系统的关键,其主要的设计问题包括光路结构的设计、透镜系统的设计和红外探测器等。

光路结构的设计是红外偏振成像系统光学设计的一个重要方面。

光路结构直接决定了系统光学性能和成像质量。

在红外成像系统设计中,牢记的基本原则是最大程度地提高光通量、最小环节数、合理放置成像单元,同时避免像差问题。

光路结构中主要包括激光器、偏振片、棱镜、透镜、探测器等要素。

其中透镜系统是光路结构设计的重点。

透镜是将红外光线聚焦到探测器上的重要元件,透镜的品质将直接影响成像质量。

透镜系统是红外偏振成像系统光学设计的重点。

透镜系统的设计涉及到透镜材料的选择、透镜球面形状的设计、透镜的厚度等问题。

在红外成像系统中,透镜的选择是非常重要的。

它需要考虑到对红外光的透过率、色散、像差和形态误差等因素。

透镜的球面形状的设计同样需要非常注意,正确的球面形状可以有效避免因成像时透镜表面的容差而产生的不良影响。

红外探测器是红外偏振成像系统中的核心元件之一。

探测器的响应速度、灵敏度、分辨率和噪声等因素决定了系统的成像质量和整体性能。

有机硅材料等是探测器中常见的材料。

红外探测器的性能的快速提高使得红外偏振成像系统的成像质量得到了大幅度的提高。

同时探测器变得更加灵敏和能够识别更多的物体。

因此,红外偏振成像系统光学设计需要全面考虑透镜系统、光路结构以及探测器等多个要素的因素,从而达到对红外光信号的高效捕捉和信息获取。

在此基础上,红外偏振成像系统进一步可以实现目标自动检测、识别和监测,通过这种系统,可实现对复杂环境下信息的迅速掌握,如地质勘察、军事侦查、环保等方面的实际需求。

偏振成像技术在医学诊断中的应用研究

偏振成像技术在医学诊断中的应用研究

偏振成像技术在医学诊断中的应用研究随着科技的不断进步,人类掌握了越来越多先进的技术。

其中,偏振成像技术在医学诊断中的应用引起了极大关注。

偏振成像技术是一种通过光学方法分析材料的微结构的技术。

它可以提供高清晰、高分辨率、高灵敏的成像能力,使得医生可以更精确地诊断疾病。

一、偏振成像技术的原理偏振成像技术使用的原理是光的偏振现象。

光的偏振是指在某一个平面上,光的电矢量只振荡在一个方向上。

根据光线在介质中的速度不同,光线会分为两个方向,即快轴和慢轴,这两个方向的产生是由于光线在介质中的不同路程和介质的折射率不同所导致的,而同时又伴随着电矢量的旋转和光的能量变化的现象。

二、偏振成像技术的应用1.神经科学偏振成像技术在神经科学中的应用非常广泛。

利用该技术,我们可以观察到神经元突触中细胞膜对极性的响应,以及膜的电活动对神经元信号的影响。

这对于研究大脑的各种疾病的特征和治疗方案的制定非常有帮助。

2.癌症检测偏振成像技术可以用于癌症的基因识别和检测。

这种技术可以检测癌细胞中细胞核中的染色体,从而识别出细胞内的异常情况。

这对于早期诊断癌症非常有帮助。

3.眼科学偏振成像技术可以用于眼部疾病的诊断和治疗。

这种技术可以通过观察眼睛中的光学象差、散光和角膜厚度等参数来诊断眼病,例如青光眼和视网膜病变等。

4.医疗器械检测偏振成像技术可以用于医疗器械的检测,以确保其符合预测标准。

例如,石灰化的心脏血管可以通过使用偏振成像技术进行观察,以准确检测器件中的结构和状况。

这对于提高医用器械工程的效率和精度非常有帮助。

5.皮肤成像偏振成像技术可以用于诊断皮肤疾病。

该技术通过分析皮肤的色彩和纹理图案来检测皮肤中的血液流动和其他问题。

这可以帮助医生准确诊断和治疗一些皮肤疾病,例如皮肤癌和银屑病等。

三、偏振成像技术的优点使用偏振成像技术有许多优点。

首先,该技术可以提供高清晰、高分辨率、高灵敏的成像能力。

其次,偏振成像技术可以被应用于许多不同领域,例如神经科学、癌症检测、眼科、医疗器械检测和皮肤诊断等,可以更全面地提供医学服务。

红外与激光工程光学偏振成像技术的研究,应用与进展

红外与激光工程光学偏振成像技术的研究,应用与进展

红外与激光工程光学偏振成像技术的研究,应用与进展篇一:红外和激光工程光学偏振成像技术是一种非常重要的非接触式成像技术,可用于检测和测量物体的光学偏振性质。

本文将介绍光学偏振成像技术的研究、应用和进展。

1. 研究现状光学偏振成像技术是通过利用激光或红外光在不同偏振方向的传播特性来获取物体的偏振信息,从而实现非接触式物体检测和测量的技术。

目前,光学偏振成像技术已经在红外和激光工程领域得到了广泛应用,主要应用于以下领域: (1)光学偏振传感器:光学偏振传感器是一种基于光学偏振成像技术的物体检测传感器,可用于工业自动化、无人驾驶、智能家居等领域。

(2)光学偏振测量:光学偏振测量是一种测量物体偏振性质的方法,可用于航空航天、医疗成像、环境监测等领域。

(3)偏振信息处理:光学偏振成像技术的处理技术对偏振信息的处理和分析至关重要,可用于偏振信息的处理和转换,以及偏振图像的分析和识别。

2. 应用与进展光学偏振成像技术在红外和激光工程领域有广泛的应用,主要应用包括: (1)红外偏振成像:红外偏振成像技术可用于检测和测量物体的红外偏振性质,可用于智能家居、工业自动化、医疗成像等领域。

(2)激光偏振成像:激光偏振成像技术可用于检测和测量激光束的偏振性质,可用于光纤通信、激光雷达等领域。

(3)光学偏振成像传感器:光学偏振成像传感器可用于实现非接触式物体检测和测量,可用于无人驾驶、智能家居、工业自动化等领域。

目前,光学偏振成像技术正在快速发展,尤其是在红外和激光工程领域。

随着技术的发展,光学偏振成像技术的应用将会越来越广泛,并为人类社会的发展做出更大的贡献。

篇二:红外与激光工程光学偏振成像技术是一种利用光学偏振器实现对红外和激光信号进行非接触式成像的技术,具有广泛的应用前景,包括军事、安防、医学、环境监测等领域。

本文将介绍红外与激光工程光学偏振成像技术的研究、应用与进展。

一、研究红外与激光工程光学偏振成像技术的研究主要集中在以下几个方面:1. 光学偏振器的设计:光学偏振器是实现红外与激光工程光学偏振成像技术的基础。

红外偏振技术的原理及应用

红外偏振技术的原理及应用

红外偏振技术的原理及应用红外偏振技术是指利用物质对红外辐射进行选择性吸收、透射和反射的性质,结合偏振器件进行分析和检测的技术。

红外辐射是处于电磁波谱中可见光和微波之间的一种电磁辐射,具有广泛的应用领域,如军事监测、卫星遥感、环境监测等。

而红外偏振技术则通过选择性的偏振器件,使得能够探测特定方向上的红外辐射,从而实现对物质的分析和检测。

1.红外辐射的偏振性质:红外辐射也具有波动性质,因此可以用偏振参数来表征其振动的方向和方式。

红外辐射的偏振性质可以通过偏振器件如偏振片等进行选择性的分析和测量。

2.偏振器件:偏振器件是红外偏振技术的核心组成部分,通过其选择性地透过或封锁一些方向上的红外辐射。

常用的偏振器件包括偏振片、波片、偏振棒等。

这些器件能够根据红外辐射的偏振方向进行选择性透过,从而实现对红外辐射的分析和检测。

3.红外偏振光谱:红外偏振光谱是利用红外辐射的偏振性质进行分析和检测的方法。

它通过对物质对不同偏振方向红外辐射的选择性吸收、透射和反射的特性进行测量和分析,可以获取物质的结构、组成和性质等信息。

1.材料分析:红外偏振技术可以用于材料的分析和鉴定。

不同物质对红外辐射的吸收、透射和反射特性不同,通过对红外辐射的偏振进行分析,可以获得材料的组分和结构信息,从而实现对材料的分析和鉴定。

2.生命科学:红外偏振技术能够用于生命科学领域的研究。

例如,通过对蛋白质、细胞和组织等生物样品对红外辐射的偏振特性进行测量和分析,可以揭示其结构、功能和代谢等方面的信息,对生命科学的研究和进展具有重要意义。

3.环境监测:红外偏振技术可以应用于环境监测领域。

例如,通过对大气中各种气体对红外辐射的偏振特性进行测量和分析,可以实现对大气污染物的检测和定量分析。

此外,红外偏振技术还可以用于地球遥感和卫星监测等方面,为环境监测提供有效的手段。

4.安全监测:红外偏振技术可以应用于安全监测和检测领域。

例如,通过对烟雾、火焰等火灾危险的特定红外辐射的偏振特性进行测量和分析,可以实现对火灾的实时监测和预警。

红外偏振成像对伪装目标的探测识别研究_王军


机组合 , 探测 波 段 在 可 见 光 、 近 红 外 波 段, 每个通 探测3个 S 体积较 道各自 选 择 波 片 , t o k e s 矢 量, 大, 有运动部件 。
英国 T h a l e s光学有限公司开展了红外偏振成 像探测研 究 , 利用长波偏振热成像仪与普通热成 像仪进行了比对试 验 研 究 。 图 2 为 被 沙 土 掩 埋 的 采用偏振 融 3 种金属材料物体的强度图 和偏振图 ,
图 2 LW I R 偏振成像与普通热成像试验效果比较 F i . 2 E x e r i m e n t e f f e c t c o m a r i s o n b e t w e e n LW I R g p p i m a e a n d c o mm o n I R i m a i n o l a r i z a t i o n g g g p
1 国内外情况
近 年 来, 发达国家在偏振成像探测技术研究 取得了很大 方面开展 了 大 量 的 理 论 与 试 验 研 究 , 的 进 展。 美 国 军 方 和 B A E S Y S T EMS 高 级 技 术 中心对偏振成像探 测 技 术 在 军 事 上 的 应 用 开 展 了
4] 。 图 1 为普 大量研究工作 , 取得了大量试验数据 [
; 收稿日期 : 2 0 1 1 1 1 1 4 2 0 1 2 0 3 0 2 - - 修回日期 : - - , 作者简介 : 王军 ( 男, 江苏沛县人 , 研究员 , 主要从事军用目标光学特性 、 光谱成像及仿真评估技术研究工作 。 1 9 6 8- ) : E-m a i l x a 2 0 5 w a n u n 6 3. c o m @1 g j
: / 中图分类号 : TN 6 5; T P 7 5 1 文献标志码 : A d o i 1 0. 5 7 6 8 J AO 2 0 1 2 3 3. 0 3 0 1 0 0 1

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)
0
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

红外偏振成像技术的研究进展

红外偏振成像技术的研究进展在科技的浩瀚星空中,红外偏振成像技术犹如一颗新星,其光芒逐渐闪耀,照亮了遥感探测的新天地。

这项技术,宛如一把锐利的钥匙,打开了传统光学成像无法触及的宝库大门,让我们得以窥见物质世界的另一面——偏振信息的世界。

传统的光学成像技术,就像是在黑白电视上观看节目,虽然能够捕捉到物体的基本轮廓和形状,但色彩和细节却丢失了。

而红外偏振成像技术,则像是将这台电视机升级为高清彩电,不仅保留了原有的图像信息,还增添了丰富的色彩和层次感。

它通过捕捉物体表面反射光的偏振状态,揭示出物体的材料特性、表面粗糙度甚至是温度分布等重要信息。

近年来,随着材料科学、光学设计和数据处理技术的飞速发展,红外偏振成像技术也迎来了前所未有的发展机遇。

研究人员们就像是一群勤劳的蜜蜂,不断采集着科技花蜜,酿造出更加甜美的成果。

他们利用新型的偏振敏感材料和先进的成像算法,大大提高了成像的灵敏度和分辨率。

如今的红外偏振成像系统已经能够在复杂的背景下,清晰地识别出目标物体,就像是一位经验丰富的侦探,在混乱的线索中迅速锁定嫌疑人。

然而,技术的发展从来都不是一帆风顺的。

红外偏振成像技术在迈向更高目标的道路上,也面临着种种挑战。

其中最为棘手的便是如何克服大气扰动对偏振信息的影响。

大气中的水汽、气溶胶等粒子就像是一面面扭曲的镜子,它们改变了光线的传播路径和偏振状态,给成像结果带来了不小的误差。

为了解决这一问题,研究者们纷纷投入到大气校正技术的研究中。

他们试图通过建立精确的大气模型和使用先进的信号处理算法来消除这些扰动带来的影响。

这就像是在波涛汹涌的大海上航行,需要精准的导航仪和稳定的舵手来确保航船不偏离航线。

除了大气校正的挑战外,如何将红外偏振成像技术更好地应用于实际也是研究者们关注的焦点。

从环境监测到医学诊断再到军事侦察等领域都迫切需要这种新技术的加入。

研究者们正在努力探索不同应用场景下的最佳成像方案,并开发出更加便携和经济的设备来满足市场需求。

《2024年成像偏振探测的若干关键技术研究》范文

《成像偏振探测的若干关键技术研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,成像偏振探测技术作为一种新兴的遥感探测技术,在军事、环境监测、气象观测、生物医学等领域得到了广泛的应用。

成像偏振探测技术通过获取目标物体的偏振信息,可以有效地提高图像的对比度和清晰度,从而实现对目标的精确探测和识别。

本文将重点研究成像偏振探测的若干关键技术,包括偏振成像原理、偏振器件设计、偏振信息处理和偏振探测应用等方面。

二、偏振成像原理偏振成像原理是成像偏振探测的基础。

当光波传播时,其电矢量方向会发生变化,这种变化称为光的偏振。

偏振成像技术通过测量和记录光波的偏振状态,从而获取目标物体的偏振信息。

在偏振成像过程中,需要使用偏振器件对光波进行调制和检测,以获取目标物体的偏振信息。

三、偏振器件设计偏振器件是成像偏振探测的关键部件之一。

目前常用的偏振器件包括偏振片、波片、偏振棱镜等。

针对不同的应用场景和需求,需要设计出不同类型和规格的偏振器件。

例如,在可见光波段,需要使用高透过率、高消光比的偏振片;在红外波段,需要使用具有特定光谱响应的波片或偏振棱镜等。

此外,还需要考虑偏振器件的稳定性、可靠性和制造成本等因素。

四、偏振信息处理获取目标物体的偏振信息后,需要进行信息处理和分析。

这一过程包括偏振信息的提取、校正、融合和显示等环节。

首先,需要从原始的偏振数据中提取出有用的信息,如目标的形状、大小、纹理等;其次,需要对数据进行校正,以消除系统误差和噪声干扰;然后,将不同波段的偏振信息进行融合,以提高图像的对比度和清晰度;最后,将处理后的图像进行显示或存储。

五、偏振探测应用成像偏振探测技术在多个领域都有广泛的应用。

在军事领域,成像偏振探测技术可以用于战场侦察、目标识别和导弹制导等方面;在环境监测领域,可以用于大气污染监测、海洋环境监测和森林火灾监测等方面;在气象观测领域,可以用于云雾识别和降水检测等方面;在生物医学领域,可以用于细胞和组织结构的观察和分析等方面。

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3.徐参军.苏兰.杨根远.赵劲松.蔡毅.潘顺臣.XU Can-jun.SU Lan.YANG Gen-yuan.ZHAO Jin-song.CAI Yi.PAN Shun-chen中波红外偏振成像图像处理及评价[期刊论文]-红外技术2009,31(6)
4.聂劲松.汪震.NIE Jing-song.WANG Zhen红外偏振成像探测技术综述[期刊论文]-红外技术2006,28(2)
8.张春涛.王霞.金伟其.丁琨红外偏振成像技术进展[会议论文]-2006
9.杨风暴.李伟伟.蔺素珍.王飞跃.YANG Feng-Bao.Li Wei-wei.LIN Su-zhen.WANG Fei-Yue红外偏振与红外光强图像的融合研究[期刊论文]-红外技术2011,33(5)
10.张朝阳.程海峰.陈朝辉.郑文伟.曹义.ZHANG Chao-yang.CHENG Hai-feng.CHEN Zhao-hui.ZHENG Wen-wei.CAO Yi伪装遮障的光学与红外偏振成像[期刊论文]-红外与激光工程2009,38(3)
5.聂劲松红外偏振成像探测技术[会议论文]-2005
6.王春平.屈惠明.陈钱.WANG Chun-ping.QU Hui-ming.CHEN Qian新型红外成像技术[期刊论文]-光电子技术2007,27(1)
7.陈伟力.王霞.金伟其.李福文.CHEN Wei-li.WANG Xia.JIN Wei-qi.LI Fu-wen基于小波包变换的中波红外偏振图像融合研究[期刊论文]-北京理工大学学报2011,31(5)
南京理工大学
硕士学位论文
红外偏振成像技术研究
姓名:韩宁
申请学位级别:硕士专业:光学工程
指导教师:陈钱Βιβλιοθήκη 20080601红外偏振成像技术研究
作者:韩宁
学位授予单位:南京理工大学
被引用次数:4次
1.徐参军.赵劲松.蔡毅.冯生荣.XU Can-jun.ZHAO Jin-song.CAI Yi.FENG Sheng-rong红外偏振成像机理概述[期刊论文]-红外技术2007,29(7)
2.徐参军.赵劲松.蔡毅.潘顺臣.XU Can-jun.ZHAO Jin-song.CAI Yi.PAN Shun-chen红外偏振成像的几种技术方案[期刊论文]-红外技术2009,31(5)
1.李江勇机载光电情报侦察系统发展新思路[期刊论文]-激光与红外 2013(11)
引用本文格式:韩宁红外偏振成像技术研究[学位论文]硕士 2008
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