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基于BRDF可见光偏振成像技术的海面溢油油种识别研究
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作者 刘双 马毅 +3 位作者 李英超 姜宗辰 杜凯 王斌 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-24,共14页
海上溢油事件发生后需要及时判断溢油种类,为溢油事故处置提供及时有效的应对措施。本文利用BRDF多角度测量装置和可见光偏振相机对不同油种和清洁海水进行观测,基于可见光偏振特征筛选出最佳观测Stokes参量和对应观测几何,构建了清洁... 海上溢油事件发生后需要及时判断溢油种类,为溢油事故处置提供及时有效的应对措施。本文利用BRDF多角度测量装置和可见光偏振相机对不同油种和清洁海水进行观测,基于可见光偏振特征筛选出最佳观测Stokes参量和对应观测几何,构建了清洁海水和不同油种数据集,并建立了基于BRDF偏振特征的DBN溢油油种识别模型。研究发现,在实验室可控条件下,相对方位角–60°、0°、–30°组合时油种识别效果较好,光源天顶角和相机观测角二者在接近±50°时识别效果较好;多次重复实验显示,海水、原油、重油、汽油、柴油、棕榈油的最优识别率分别为90%、86.27%、84%、80.44%、82.08%和82%;基于可见光偏振特征所建立的油种识别模型,对于海面溢油种类区分具有较好的效果。 展开更多
关键词 油种识别 双向反射分布函数(BRDF) 偏振 观测几何 偏振度
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真实海洋表面的太阳耀光偏振辐射特性仿真与分析 被引量:26
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作者 陈兴峰 顾行发 +3 位作者 程天海 李正强 余涛 谢东海 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1648-1653,共6页
由于镜面反射的原因,海洋表面呈现反射强烈的太阳耀光。水体本身属于低反射率的暗目标,太阳耀光成为水体航空航天遥感图像中的噪声;太阳耀光具有强偏振的特点,经过计算可以作为评价在轨传感器偏振指标的替代定标标准光源;也可以用来计... 由于镜面反射的原因,海洋表面呈现反射强烈的太阳耀光。水体本身属于低反射率的暗目标,太阳耀光成为水体航空航天遥感图像中的噪声;太阳耀光具有强偏振的特点,经过计算可以作为评价在轨传感器偏振指标的替代定标标准光源;也可以用来计算气体成分或者反演气溶胶参数。无论是去除噪声还是获取标准光源,都需要精确计算其辐射特性物理参数。文章首先采用Cox&Munk模型建立真实海洋表面的三维场景,根据考虑偏振的菲涅尔反射定律,推导了太阳耀光偏振辐射模型,并分析了天顶角、太阳-观测相对方位角、风速、风向等参数对反射率及偏振度的影响规律。通过太阳耀光偏振辐射特性分析为偏振定量遥感中计算太阳耀光相关参数提供了理论基础。 展开更多
关键词 太阳耀光 偏振 遥感 海洋表面 线偏振度
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自适应多波段偏振图像融合研究 被引量:9
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作者 赵永强 潘泉 张洪才 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1356-1359,共4页
为综合利用不同波段的偏振信息,以便有效地去除背景杂波的影响,提高目标检测的效果,提出一种基于伪彩色映射和窗口线偏振度熵为系数的自适应加权多波段偏振参量图像融合方法.该方法是根据目标和杂乱背景的特性及多波段成像偏振探测的基... 为综合利用不同波段的偏振信息,以便有效地去除背景杂波的影响,提高目标检测的效果,提出一种基于伪彩色映射和窗口线偏振度熵为系数的自适应加权多波段偏振参量图像融合方法.该方法是根据目标和杂乱背景的特性及多波段成像偏振探测的基本原理,利用目标偏振特征的波长依赖性,不同波段偏振图像所反映场景信息的差异,同一波段Stokes参量图像之间的关系,以及线偏振度图像所反映的有关人造物与自然背景之间的关系.将其应用于不同真实场景下多波段偏振图像,仿真结果和评价指标表明,该方法在背景抑制方面取得了良好的效果. 展开更多
关键词 图像融合 偏振成像 伪彩色映射 小波变换 线偏振度熵
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远场微气泡尾流的后向散射线偏振度探测法 被引量:3
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作者 韦文涛 王江安 +3 位作者 马治国 曹静 吴荣华 梁善勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1485-1489,共5页
针对后向散射光强特性难以探测远场微气泡尾流的问题,利用矢量Monte Carlo方法对气泡尾流的多层多分散模型中线偏振光入射时后向散射的光强和线偏振度信号进行了仿真。验证了光强信号的"双尖峰"特性,同时发现了线偏振度信号的... 针对后向散射光强特性难以探测远场微气泡尾流的问题,利用矢量Monte Carlo方法对气泡尾流的多层多分散模型中线偏振光入射时后向散射的光强和线偏振度信号进行了仿真。验证了光强信号的"双尖峰"特性,同时发现了线偏振度信号的"双下降速率"特性,根据此特性提出了气泡尾流的线偏振度探测法。与常用的光强探测法相比,该方法的探测距离更远,气泡半径更小,是一种有效的远场微气泡尾流探测法。 展开更多
关键词 气泡尾流 后向散射 MonteCarlo方法 线偏振度 光强
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雾与涂漆目标基于旋转偏振角的激光偏振特性 被引量:2
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作者 栗鸣 金功伟 +1 位作者 耿志祥 李楠 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期15-19,24,共6页
针对缺乏可用于区分雾和涂漆目标差异的散射激光偏振特性数据,采用了基于旋转偏振角的激光偏振特性测试方法,测量了低浓度水雾和油罐车样品偏振特性,实验测量发现:在偏振角45°范围内,利用散射激光偏振特性具有区分水雾和涂漆金属... 针对缺乏可用于区分雾和涂漆目标差异的散射激光偏振特性数据,采用了基于旋转偏振角的激光偏振特性测试方法,测量了低浓度水雾和油罐车样品偏振特性,实验测量发现:在偏振角45°范围内,利用散射激光偏振特性具有区分水雾和涂漆金属目标样品的能力。为了验证这一现象,改变入射激光频率和脉宽参数,并对中高浓度水雾和涂漆装甲车目标样本实验测量。验证结果表明:在不同入射激光频率和脉宽参数条件下,随着入射线偏振激光的起偏角度的增大,水雾的散射激光偏振度呈现先降低再增大的趋势,在偏振角45°处出现最小值;而测试中涂漆金属目标样品的偏振度随起偏角的变化没有明显改变,且偏振度值均大于水雾在偏振角为45°时的偏振度。 展开更多
关键词 偏振特性 线偏振度 目标探测 人工雾 激光引信
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涂层材料的偏振光谱反射特性分析 被引量:1
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作者 李兆兆 武文远 +2 位作者 黄雁华 杨云涛 范化喜 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期575-581,共7页
绿色涂层是重要的军事伪装材料。本文基于偏振探测理论,通过高光谱反射偏振实验测量,对比分析了深绿与中绿两种涂层材料的反射与偏振特性,得到了它们的二向反射函数、线偏振度随波长的变化规律,以及二向反射函数BRF与线偏振度DOLP之间... 绿色涂层是重要的军事伪装材料。本文基于偏振探测理论,通过高光谱反射偏振实验测量,对比分析了深绿与中绿两种涂层材料的反射与偏振特性,得到了它们的二向反射函数、线偏振度随波长的变化规律,以及二向反射函数BRF与线偏振度DOLP之间的相互关系。结果表明:(1)相比近红外波段,两种涂层在可见光波段的BRF差异较明显,镜面反射的探测角较容易区分两种涂层;(2)当入射角不变时,涂层线偏振度随着探测角增大而增大;随着入射角的减少(或镜面反射的探测角减小),深绿与中绿涂层的DOLP差异增大;(3)涂层的BRF与DOLP的变化在400~1000 nm波段具有负相关性。 展开更多
关键词 涂层 高光谱 二向反射函数 线偏振度
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空间目标材料偏振光学特性研究 被引量:4
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作者 袁博 高静 +2 位作者 杨凡超 胡炳樑 高晓惠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期59-66,共8页
基于二向反射模型,对碳纤维、渗碳膜、F46和OSR四种典型的空间目标样本的偏振光谱数据进行测量;通过测算样本Stokes参量获取样品多角度下的线偏振度与偏振角信息,并对其进行统计.结果表明,样本线偏振度和线偏振角的均值、方差之间存在... 基于二向反射模型,对碳纤维、渗碳膜、F46和OSR四种典型的空间目标样本的偏振光谱数据进行测量;通过测算样本Stokes参量获取样品多角度下的线偏振度与偏振角信息,并对其进行统计.结果表明,样本线偏振度和线偏振角的均值、方差之间存在较大差异,对比分析样本均值和方差之间的关系能有效提高目标的探测和识别性能,可以解决传统光谱技术上产生的"同物异谱"和"同谱异物"问题;所获取的偏振特性可为偏振遥感提供更多的光学信息. 展开更多
关键词 光谱偏振特性 Stokes参量 线偏振度 线偏振角 均值 方差
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基于线偏振度的非接触式路面状态探测方法 被引量:11
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作者 苑会珍 葛俊锋 +2 位作者 叶林 谭舒亚 陈欣星 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第8期89-91,105,共4页
现有结冰探测器多为接触式传感器,只能对单个点进行检测,且安装维护复杂。因此,提出了一种非接触式的路面状态探测方法。该方法采用近红外石英卤钨灯照明,通过旋转偏振片依次采集4个偏振方向分量图片,进而计算出线偏振度,识别出路面状态... 现有结冰探测器多为接触式传感器,只能对单个点进行检测,且安装维护复杂。因此,提出了一种非接触式的路面状态探测方法。该方法采用近红外石英卤钨灯照明,通过旋转偏振片依次采集4个偏振方向分量图片,进而计算出线偏振度,识别出路面状态(如结冰、潮湿和干燥)。实验结果表明:路面处于结冰状态时,线偏振度较大,潮湿状态时较小,干燥状态时最小。该方法原理简单,易于实现,且识别3种不同状态的准确率高于90%。 展开更多
关键词 道路结冰 非接触 路面状态 线偏振度 结冰探测
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基于生物组织偏振特性的肝癌检测方法 被引量:5
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作者 邹彤 黄丹飞 +3 位作者 王惠敏 李世维 钟艾琦 王雄才 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第7期91-95,共5页
肝细胞性肝癌属于原发性肝癌的一种,在我国发病率较高,且发病隐匿。癌变组织的组织结构和细胞形态会发生改变,这种亚波长微观结构的改变可以通过生物组织的偏振特性进行表达。根据光与生物组织相互作用原理,设计生物组织偏振成像系统,... 肝细胞性肝癌属于原发性肝癌的一种,在我国发病率较高,且发病隐匿。癌变组织的组织结构和细胞形态会发生改变,这种亚波长微观结构的改变可以通过生物组织的偏振特性进行表达。根据光与生物组织相互作用原理,设计生物组织偏振成像系统,对30μm厚的未染色肝细胞性肝癌切片进行成像,借助与组织作用后背向散射光的偏振差异来表征生物组织的结构差异。实验结果表明,在各起偏角度的线偏振度图像中,肝癌组织与肝硬化组织的对比度较普通强度图像平均提升91%,最高提升155%,在切片较厚、未染色条件下线偏振度成像方法具有区分癌变组织和非癌变组织的能力,为肝癌的病理检测提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 肝细胞性癌 偏振成像 线偏振度 生物组织 散射
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利用一种偏振方法减小由强反射或弱反射强度引起的植被反演误差(英文) 被引量:1
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作者 赵守江 杨彬 +4 位作者 焦健楠 杨鹏 吴太夏 王雪琪 晏磊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3315-3320,共6页
无论是多角度遥感的发展、还是偏振、高光谱遥感的发展,它们有一个相同的目的,即利用电磁波的种种特性、以及空间特性来对地球表面的一切地物进行精确的识别。任何单一的方法和手段不可能完整地描述和反映地物的所有特征。偏振测量是目... 无论是多角度遥感的发展、还是偏振、高光谱遥感的发展,它们有一个相同的目的,即利用电磁波的种种特性、以及空间特性来对地球表面的一切地物进行精确的识别。任何单一的方法和手段不可能完整地描述和反映地物的所有特征。偏振测量是目标测量识别技术中不可缺少的技术之一,并且成为近年来全世界目标识别领域中的研究热点。由于定量遥感的反射强度对植被遥感的影响不可忽视,反射辐射信号呈现饱和或过弱都不能被检测到。而偏振是植被定量遥感的重要手段,因而有必要开发一种克服由反射强度强弱引起的植被反演误差的方法,这也是我们目前的研究目标。如果反射的辐射信号太强或太弱,都会影响遥感的准确性,而来自植被的偏振光可以提供有用的信息,特别是当反射的辐射信号饱和时,使得传感器不能获得足够有用的非偏振信息。本研究采用基于地面的偏振成像光谱仪系统,开发了一种偏振方法来克服反射强度过强过弱引起的植被反演误差。利用FISS-P偏振成像光谱仪系统研究了反射强度对遥感植被NDVI和DoLP效用的影响,实验地点在北京市中国科学院奥林匹克科技园。在对目标采样时对反射率强,反射率弱以及反射率适中的植被分别测量,同时对目标植被的不同波段(470,555,670,864nm)的DoLP进行计算与分析。地基成像光谱仪系统(FISS-P)提供了具有偏振信息的高空间分辨率图像,我们可以确定在阴影和强反射区域中单个像素的光谱偏振特性。在成像光谱信息的基础上,利用光的偏振性来对地物的物理特性进行分析。本文使用斯托克斯分量来表征反射光的各个偏振分量,使用线偏振度(DoLP)表征反射光偏振程度。信号饱和度和阴影效应导致归一化植被指数(NDVI)植被密集程度非常低,造成严重的反演误差,然而强反射对线偏振度(DoLP)的影响不大。研究结果表明,反射辐射信号饱和时,偏振效应可以通过适当的频带提高植被的反演精度,平均NDVI的相对误差为33.8%,而DoLP(670nm)的相对误差仅为6.3%,而其他波段的DoLP(555nm,864nm)的相对误差要大很多。这项研究结果表明,在植被识别时可以忽略强反射,然而,阴影(弱反射)效应是不容忽视的。FISS-P偏振成像光谱仪是用于计算具有不同反射强度的样品类型的偏振和非偏振参数的有效工具,同时发现在识别植被时,强烈的反射可以忽略不计,但是植被的阴影(弱反射)效应不容忽视。与非偏振方法相比,偏振效应可以提高反射辐射信号饱和时的植被反演精度。这项研究分析了使用偏振法强弱反射强度引起的误差减少。为了进一步揭示植被的阴影(弱反射)效应与DoLP之间的关系,还有一些问题需要解决。 展开更多
关键词 线偏振度 场成像光谱仪系统 NDVI 反射强度
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基于Roujean和Ross-Li模型算法的不同户外光照南疆冬枣BRDF特性研究 被引量:1
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作者 索玉婷 罗华平 +4 位作者 刘金秀 李伟 陈冲 徐嘉翊 王长旭 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1737-1744,共8页
不同光照下,如何消除或减小反演数据差异,提高检测精度,是目前南疆冬枣户外检测中遇到的一大难题,因此通过用高光谱相机获得的南疆冬枣二向反射分布函数(BRDF)测量值,采用最小二乘法拟合Roujean模型和Ross-Li模型的参数,最后对比Roujea... 不同光照下,如何消除或减小反演数据差异,提高检测精度,是目前南疆冬枣户外检测中遇到的一大难题,因此通过用高光谱相机获得的南疆冬枣二向反射分布函数(BRDF)测量值,采用最小二乘法拟合Roujean模型和Ross-Li模型的参数,最后对比Roujean模型和Ross-Li模型反演的结果,提出何种天气何段波长用何种模型反演效果最好的建议,实验结果表明:(1)多云天气,反演南疆冬枣线偏振度(Dolp)时,Ross-Li模型的R^( 2)是0.9748,Roujean模型的R^( 2)是0.9699;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R^( 2)是0.9723,Roujean模型的R^( 2)是0.9749。阴天反演南疆冬枣Dolp时,Ross-Li模型的R^( 2)是0.9651,Roujean模型的R^( 2)是0.9778;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R^( 2)是0.9420,Roujean模型的R^( 2)是0.9688。晴天反演南疆冬枣Dolp时,Ross-Li模型的R^( 2)是0.9655,Roujean模型的R^( 2)是0.9262;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R^( 2)是0.9285,Roujean模型的R^( 2)是0.8331。整体反演的最佳方案是多云天气下的南疆冬枣Dolp用Ross-Li模型反演,强度分量用Roujean模型反演;晴天南疆冬枣Dolp和强度分量均用Ross-Li模型反演;阴天南疆冬枣Dolp和强度分量均用Roujean模型反演。(2)多波段反演的最佳方案是:多云天气下,反演南疆冬枣强度分量时,波长为1000~1100 nm范围,需用Ross-Li模型,波长为1450~1600 nm范围,需用Roujean模型,其余波段处两种模型均可;反演南疆冬枣Dolp时,在波长为1300 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处两种模型均可。阴天反演南疆冬枣强度分量时,在1000~1350 nm范围,需用Roujean模型,在1600 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处两种模型均可;反演南疆冬枣Dolp时,在1000~1350 nm范围,需用Roujean模型,在1600 nm附近,需用Ross-Li模型。晴天反演南疆冬枣强度分量时,波长为1000~1350和1600 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处则无特殊要求;反演南疆冬枣Dolp时,在1000 nm附近,需用Roujean模型,在1600 nm附近,需用Ross-Li模型。探索出消除或减小反演数据差异的方法,为南疆冬枣户外检测提高精度奠定基础。 展开更多
关键词 二向反射分布函数 Roujean模型 Ross-Li模型 线偏振度 强度分量
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南疆冬枣偏振参量模型户外光照条件适应性研究 被引量:2
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作者 索玉婷 罗华平 +2 位作者 李伟 王长旭 徐嘉翊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期223-228,共6页
农业遥感检测时,晴朗的天气是采集光谱的必要条件。本研究主要目的是:(1)通过高光谱偏振探测技术,探究不同天气(晴天、阴天、多云)对不同波长下南疆冬枣二向反射分布函数(BRDF)的偏振参量(S0,ε0,f00)、线偏振度(Dolp)与理化值模型的影... 农业遥感检测时,晴朗的天气是采集光谱的必要条件。本研究主要目的是:(1)通过高光谱偏振探测技术,探究不同天气(晴天、阴天、多云)对不同波长下南疆冬枣二向反射分布函数(BRDF)的偏振参量(S0,ε0,f00)、线偏振度(Dolp)与理化值模型的影响;(2)对比不同天气条件下的实验结果,为户外红枣品质的遥感探测提供一定的环境适应性参考和前景应用性参考。利用统计分析方法,分析了南疆冬枣水分与其光谱偏振特性的统计关系,分别建立了不同天气条件下S0,ε0,f00,Dolp的一阶导数光谱形式与南疆冬枣水分含量的统计方程,选用相关系数R、校正集样本的标准差(RMSEC)、预测集样本的标准差(RMSEP)共3个指标对模型的性能和预测能力进行评价。相关性分析结果表明:户外晴天、阴天、多云三种天气条件检测南疆冬枣品质时,水分含量与高光谱偏振数据之间具有较好的相关性,但多云天气条件下偏振参量、线偏振度与水分含量的相关性要优于晴天和阴天条件下的相关性,前者模型的相关系数最大,其r值分别为:0.913和0.914,且最接近暗箱光谱与水分含量模型的相关系数R的值:0.926。模型的可行性分析结果表明:三种天气条件下偏振参量、线偏振度与水分含量模型的校正集样本的标准差最大值分别为0.00971和0.00873,RMSEC的值越小,表明模型回归的越好。模型对外部样本的预测能力分析结果表明:三种天气条件下偏振参量、线偏振度与水分含量模型的预测集样本的标准差最大值分别为0.0123和0.0117,RMSEP的值越小,表明模型的预测能力越强,结果越准确。不同天气实验结果表明:因偏振有“强光弱化,弱光强化”的作用,通过对比晴天、阴天、多云实验结果,该方法有较好的环境适应性,在户外红枣品质遥感探测方面有广泛应用前景。 展开更多
关键词 二向反射分布函数 高光谱 线偏振度 天气 理化值
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基于近红外高光谱成像技术的南疆红枣冠层叶片水分分布研究 被引量:2
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作者 王长旭 王玉婷 +3 位作者 索玉婷 徐嘉翊 高峰 罗华平 《中国农业文摘(农业工程)》 2022年第6期65-69,共5页
【目的】探究枣树冠层水分的变化对偏振光谱的影响,为后续大面积枣园枣树生理监测提供依据。【方法】基于近红外高光谱成像技术对干湿枣叶不同偏振角度下的图像进行线偏振度(Degree of Linear Polarizationg,Dolp)计算、主成分对比分析... 【目的】探究枣树冠层水分的变化对偏振光谱的影响,为后续大面积枣园枣树生理监测提供依据。【方法】基于近红外高光谱成像技术对干湿枣叶不同偏振角度下的图像进行线偏振度(Degree of Linear Polarizationg,Dolp)计算、主成分对比分析。通过对骏枣枣叶的图像处理,可以在图像上和光谱上看出骏枣枣叶水分分布差异。【结果】在对图像进行Dolp计算后可以清楚地看出其光谱差异,新鲜枣叶在波长1450nm附近Dolp图像具有明显的水分特征峰,干燥的枣叶在1450nm处无明显的水分特征峰。【结论】对偏振高光谱图像处理后得到不同颜色标记的不同水分叶片的图像;并在图像上光谱显示其水分特征峰,达到光谱检测差异,图像显示分布的效果为后续定量检测打下基础。 展开更多
关键词 高光谱成像技术 线偏振度(degree of linear polarizationg dolp) 主成分分析法 协方差法
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辐射耦合效应对目标红外偏振特性的影响 被引量:3
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作者 宿德志 刘亮 +3 位作者 吴世永 张纪磊 王坤 刘陵顺 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期318-328,共11页
红外偏振成像技术具有探测距离远,目标识别率高等多种优势,但在复杂环境下目标偏振特性易受背景辐射影响,使得红外偏振设备的探测能力大幅降低。本文基于偏振双向反射分布函数,综合考虑目标和背景间的辐射耦合效应,建立了目标偏振度计... 红外偏振成像技术具有探测距离远,目标识别率高等多种优势,但在复杂环境下目标偏振特性易受背景辐射影响,使得红外偏振设备的探测能力大幅降低。本文基于偏振双向反射分布函数,综合考虑目标和背景间的辐射耦合效应,建立了目标偏振度计算模型。对比研究了有强辐射背板和无强辐射背板两种情况下目标偏振度的变化情况,并针对陆基和机载探测等小角度探测情况,仿真研究了目标和背板的温度、夹角等参数对目标偏振度的影响规律。研究结果表明:目标和背板温度相同时,辐射耦合效应会显著降低目标的偏振度,但不会改变目标偏振度随温度升高而增大的趋势。当目标和背板温度为30℃、40℃和50℃时,目标偏振度的最大值分别为无强辐射背板时的63.7%、44.9%和42.2%。可见温度越高,目标和背板间的辐射耦合效应越强,目标偏振度降低的比例越大。此外,辐射耦合效应的强弱不仅与温度有关,还与目标和背板的夹角有关。随着夹角的增大,目标偏振度先增大后减小,且在夹角约为105°处取得极大值。因此,辐射耦合效应会在一定程度上改变目标偏振度,从而影响红外偏振设备的探测能力。最后,通过搭建的长波红外偏振成像系统,对建立的目标偏振度计算模型进行了实验验证,实验结果与仿真分析结果基本一致。本文研究成果对提升陆基和机载红外偏振设备的探测和识别能力具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 红外辐射 线偏振度 偏振双向反射分布函数 辐射耦合效应
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高性能涂层材料La_(2)Zr_(2)O_(7)的反射偏振光谱特性 被引量:2
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作者 史冬冬 曹昭斌 +3 位作者 黄雁华 龚艳春 武文远 杨军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2995-2999,共5页
稀土锆酸盐(REZrO,RE为稀土元素)体系材料具有热导率低、高温相结构稳定、抗化学腐蚀和价格相对低廉等优势,近年来在热障涂层、环境障涂层和核防护涂层等领域得到广泛而深入的应用,获得了广泛关注。然而,目前对该涂层材料的研究主要还... 稀土锆酸盐(REZrO,RE为稀土元素)体系材料具有热导率低、高温相结构稳定、抗化学腐蚀和价格相对低廉等优势,近年来在热障涂层、环境障涂层和核防护涂层等领域得到广泛而深入的应用,获得了广泛关注。然而,目前对该涂层材料的研究主要还是集中在热学、力学及电学性能等,对光学性能特别是反射光的偏振特性研究则鲜见报道。以锆酸镧(La_(2)Zr_(2)O_(7))为代表,系统研究了稀土锆酸盐光学偏振特性,特别分析了材料表面属性与光学偏振特性的对应关系。实验中利用固相反应法分别合成制备了La_(2)Zr_(2)O_(7)粉体和致密块体材料,并利用XRD(X-ray diffraction),Raman spectra和SEM(scanning electron microscope)等分析表征其微观结构,结果显示制备的La_(2)Zr_(2)O_(7)材料为立方焦绿石相结构。在光学性能分析中,分别用自然光和线偏振光作为探测光源,在不同探测角下研究其反射光偏振特性。研究表明,对于自然光入射,La_(2)Zr_(2)O_(7)块体和粉体材料的线偏振度(DOLP)与入射光波长呈现显著的依赖关系,随着波长的增加,DOLP呈现出先增大后减小的趋势。值得注意的是在红外波段,DOLP迅速降低并接近于0,表明该材料在红外波段表现出良好的偏振隐身特性。研究还发现,在自然光入射时,致密块体材料的DOLP分别在波长~720和~773 nm出现极大值,且峰值波长对探测角度不敏感,粉体材料在~714和~774 nm附近也出现两个峰。在线偏振光入射,块体材料在大角度探测角下,DOLP在~720和~763 nm出现两个峰,与自然光入射光不同的是,同一个探测角下两个峰的峰值大小基本相同,粉体材料则在~720和~755 nm附近出现两个峰,且峰值强度减弱,说明涂层材料的粗糙度对反射光的偏振特性有一定影响,研究进一步显示,两个峰值对应的波长与探测角无显著依赖关系。本研究结果为稀土锆酸盐涂层材料的偏振光谱学的开发、应用和设计提供理论和实验支撑。 展开更多
关键词 偏振光光谱 线偏振度 稀土锆酸盐 La_(2)Zr_(2)O_(7) 粗糙度
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粗糙涂层材料的偏振反射特性分析 被引量:1
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作者 曹昭斌 黄雁华 +4 位作者 杨云涛 龚艳春 史冬冬 杨军 武文远 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期579-585,共7页
选取了三种不同粗糙度的绿色涂层材料开展偏振实验,探究了S偏振光照射涂层表面时,波长、入射角及探测角等因素对不同粗糙度涂层表面反射光的线偏振度影响,并且讨论了实验条件下的线偏振度峰值的变化规律。研究表明:(1)三种粗糙涂层在400... 选取了三种不同粗糙度的绿色涂层材料开展偏振实验,探究了S偏振光照射涂层表面时,波长、入射角及探测角等因素对不同粗糙度涂层表面反射光的线偏振度影响,并且讨论了实验条件下的线偏振度峰值的变化规律。研究表明:(1)三种粗糙涂层在400~780 nm波段的线偏振度明显大于780~1000 nm处的线偏振度;(2)小角度照射粗糙涂层时,三种粗糙度样品表现出不同的偏振反射特性;(3)555 nm或670 nm处,粗糙涂层的线偏振度值随探测角的增大先变大后减小,而865 nm处的线偏振度与探测角正相关;(4)555 nm和670 nm波长下,小粗糙度涂层的线偏振度峰值位置与入射角正相关,峰值大小与波长相关。本文对粗糙涂层的偏振反射特性研究、偏振双向反射分布函数模型构建及偏振图像探测等有一定的参考价值。 展开更多
关键词 粗糙度 绿色涂层材料 线偏振度 线偏振度峰值
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N型掺杂ZnSe/BeTeⅡ型量子阱中空间间接带电激子跃迁发光的直接证据
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作者 屈尚达 冀子武 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第2期290-295,共6页
本文研究了N型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSeⅡ型量子阱空间间接发光谱的外加电场依赖性。实验结果表明,其发光谱只显示了一个线性偏振度较低的发光峰。这是由于掺杂电子屏蔽了Ⅱ型量子阱中的内秉电场,并使得两个ZnSe阱层具有相同的势。同时该发... 本文研究了N型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSeⅡ型量子阱空间间接发光谱的外加电场依赖性。实验结果表明,其发光谱只显示了一个线性偏振度较低的发光峰。这是由于掺杂电子屏蔽了Ⅱ型量子阱中的内秉电场,并使得两个ZnSe阱层具有相同的势。同时该发光谱具有反玻耳兹曼(inverse-Boltzmann)分布,并且线型和线性偏振度在整个栅极电压变化范围内没有显示明显改变。然而,其光谱积分强度却显著地依赖栅极电压的极性变化:在正栅极电压范围内(7~0 V)其光谱积分强度几乎是一个常数,但随着负栅极电压的增加(-1~-7 V),其光谱积分强度却显著降低。这些行为显示了该样品的空间间接发光谱具有负的带电激子的特征。这个常数的光谱积分强度被解释为掺杂层对外加电场的屏蔽,而这个显著降低的光谱积分强度则被归因于外加电场对掺杂电子的排斥(致使激光激发区域内的电子浓度降低),从而导致了负带电激子数量的减少。此外,本文也初步探讨了该空间间接带电激子的可能构成模型。 展开更多
关键词 光致发光 带电激子 量子阱 电场 N型掺杂ZnSe/BeTe 线性偏振度
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