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全Stokes偏振关联成像技术研究

张家民 时东锋 黄见 王英俭

张家民, 时东锋, 黄见, 王英俭. 全Stokes偏振关联成像技术研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(6): 624001-0624001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0624001
引用本文: 张家民, 时东锋, 黄见, 王英俭. 全Stokes偏振关联成像技术研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(6): 624001-0624001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0624001
Zhang Jiamin, Shi Dongfeng, Huang Jian, Wang Yingjian. Full Stokes polarization correlated imaging[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(6): 624001-0624001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0624001
Citation: Zhang Jiamin, Shi Dongfeng, Huang Jian, Wang Yingjian. Full Stokes polarization correlated imaging[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(6): 624001-0624001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0624001

全Stokes偏振关联成像技术研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0624001
基金项目: 

国家自然科学基金(11404344,41505019);中国科学院创新基金(CXJJ-17S029);中国科学院光束控制重点实验室基金(2017LBC007)

详细信息
    作者简介:

    张家民(1992-),男,硕士生,主要从事激光雷达成像方面的研究。Email:jiamim@mail.ustc.edu.cn

    通讯作者: 时东锋(1987-),男,副研究员,博士,主要从事激光雷达成像、偏振探测技术等方面的研究。Email:dfshi@aiofm.ac.cn
  • 中图分类号: O431.2

Full Stokes polarization correlated imaging

  • 摘要: 近年来,随着关联成像技术的高速发展,已被广泛应用于诸多领域内,并引起了高度关注。偏振探测技术能够区分不同材质物体,可以增强系统的探测识别能力。文中结合偏振探测和关联成像技术的优点,利用Walsh-Hadamard散斑对场景进行照明,并对场景反射光进行分时偏振探测,实现了对场景的全Stokes偏振关联成像。搭建相应的实验系统对多材质物体进行了成像实验,利用不同偏振探测信号与照明散斑计算并获得了物体的Stokes参数图像,实现了对同一场景中的不同材质物体和相同材质不同结构物体的区分。通过演化压缩采样复原技术,在不同采样率下对物体图像进行了复原,结果表明:演化压缩采样复原技术能在较低的采样率下,复原出清晰的场景全偏振信息。
  • [1] Welsh S S, Edgar M P, Bowman R, et al. Fast full-color computational imaging with single-pixel detectors[J]. Optics Express, 2013, 21(20):23068-23074.
    [2] Radwell N, Mitchell K J, Gibson G M, et al. Single-pixel infrared and visible microscope[J]. Optica, 2014, 1(5):285-289.
    [3] Soldevila F, Clemente P, Tajahuerce E, et al. Computational imaging with a balanced detector[J]. Scientific Reports, 2016, 6:29181.
    [4] Sun M J, Edgar M P, Gibson G M, et al. Single-pixel three-dimensional imaging with time-based depth resolution[J]. Nature Communications, 2016, 7:12010.
    [5] Khamoushi S M M, Nosrati Y, Tavassoli S H. Sinusoidal ghost imaging[J]. Optics Letters, 2015, 40(15):3452-3455.
    [6] Zhang Z, Ma X, Zhong J. Single-pixel imaging by means of Fourier spectrum acquisition[J]. Nature Communications, 2015, 6:6225.
    [7] Lu Minghai, Shen Xia, Han Shensheng. Ghost imaging via compressive sampling based on digital micromirror device[J].Acta Optica Sinica, 2011, 31(7):0711002. (in Chinese)陆明海, 沈夏, 韩申生. 基于数字微镜器件的压缩感知关联成像研究[J]. 光学学报, 2011, 31(7):0711002.
    [8] Li Mingfei, Mo Xiaofan, Zhao Lianjie, et al. Single-pixel remote imaging based on walsh-hadamard transform[J]. Acta Physica Sinica, 2016, 65(6):064201. (in Chinese)李明飞, 莫小范, 赵连洁, 等. 基于Walsh-Hadamard变换的单像素遥感成像[J]. 物理学报, 2016, 65(6):064201.
    [9] Breugnot S, Clemenceau P. Modeling and performance of a polarization active imager at =806 nm[C]//AeroSense'99. International Society for Optics and Photonics, 1999:1286140.
    [10] Chun C S L, Sadjadi F A. Polarimetric laser radar target classification[J]. Optics Letters, 2005, 30(14):1806-1808.
    [11] Yu Hui, Zhang Rui, Li Kewu, et al. Principles and simulation of spectropolarimetirc imaging technique based on static dual intensity-modulated Fourier transform[J]. Acta Physica Sinica, 2017, 66(5):054201. (in Chinese)于慧, 张瑞, 李克武, 等. 双强度调制静态傅里叶变换偏振成像光谱系统测量原理及仿真[J]. 物理学报, 2017, 66(5):054201.
    [12] Li Jie, Zhu Jingping, Qi Chun, et al. Static Fourier-transform hyperspectral imaging full polarimetry[J]. Acta Physica Sinica, 2013, 62(4):044206. (in Chinese)李杰, 朱京平, 齐春, 等. 静态傅里叶变换超光谱全偏振成像技术[J]. 物理学报, 2013, 62(4):044206.
    [13] Liu Biliu, Shi Jiaming, Zhao Dapeng, et al. Mechanism of infrared polarization detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(5):777-781. (in Chinese)刘必鎏, 时家明, 赵大鹏, 等. 红外偏振探测的机理[J]. 红外与激光工程, 2008, 37(5):777-781.
    [14] Li Shujun, Jiang Huilin, Zhu Jingping, et al. Development status and key technologies of polarization imaging detection[J]. Chinese Optics, 2013, 6(6):803-809. (in Chinese)李淑军, 姜会林, 朱京平, 等. 偏振成像探测技术发展现状及关键技术[J]. 中国光学, 2013, 6(6):803-809.
    [15] Guo Shuxu, Zhang Chi, Cao Junsheng, et al. Object reconstruction by compressive sensing based on normalized ghost imaging[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(1):288-294. (in Chinese)郭树旭, 张驰, 曹军胜, 等. 基于压缩感知归一化关联成像实现目标重构[J]. 光学精密工程, 2015, 23(1):288-294.
    [16] Li Yubo, Zhang Peng, Zeng Yuxiao, et al. Remote sensing measurement by full-Stokes-vector based on opto-electronic modulator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(2):335-339. (in Chinese)李宇波, 张鹏, 曾宇骁, 等. 基于电光调制器的全Stokes矢量的遥感测量[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(2):335-339.
    [17] Liu Y X, Shi J H, Zeng G H, Single-photon-counting polarization ghost imaging[J]. Appl Optics, 2016, 55:10347-10351.
    [18] Welsh S S, Edgar M P, Bowman R, et al. Near video-rate linear Stokes imaging with single-pixel detectors[J]. Journal of Optics, 2015, 17(2):025705.
    [19] Shi D, Hu S, Wang Y. Polarimetric ghost imaging[J]. Optics Letters, 2014, 39(5):1231-1234.
    [20] Shi D F, Wang F, Jian H, et al. Compressed polarimetric ghost imaging of different material's reflective objects[J]. Optical Review, 2015, 22(6):882-887.
  • [1] 刘瑞丰, 赵书朋, 李福利.  单像素复振幅成像(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210735-1-20210735-16. doi: 10.3788/IRLA20210735
    [2] 孙帅, 杜隆坤, 李东, 李月刚, 林惠祖, 刘伟涛.  极弱光关联成像研究进展及展望(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210819-1-20210819-18. doi: 10.3788/IRLA20210819
    [3] 李珮明, 蒋文杰, 赵海潇, 孙宝清.  掩膜版调制关联成像的发展及应用(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210738-1-20210738-14. doi: 10.3788/IRLA20210738
    [4] 谭威, 黄贤伟, 蒋腾, 付芹, 南苏琴, 邹璇彭凡, 白艳锋, 傅喜泉.  复杂环境下含噪信号光对关联成像的影响研究(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210657-1-20210657-17. doi: 10.3788/IRLA20210657
    [5] 李美萱, 王红, 刘小涵, 刘明, 宋立军.  基于相位调制的运动目标多光谱关联成像研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20210184-1-20210184-8. doi: 10.3788/IRLA20210184
    [6] 程永强, 王宏强, 曹凯程, 刘康, 罗成高.  微波关联成像研究进展及展望(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210790-1-20210790-21. doi: 10.3788/IRLA20210790
    [7] 黄见, 时东锋, 孟文文, 查林彬, 孙宇松, 苑克娥, 胡顺星, 王英俭.  光谱编码计算关联成像技术研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20200120-1-20200120-8. doi: 10.3788/IRLA20200120
    [8] 郭忠义, 康乾龙, 彭志勇, 崔月盟, 刘华松, 高隽, 郭凯.  基于超表面操控的偏振信息探测技术研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201041-1-20201041-15. doi: 10.3788/IRLA20201041
    [9] 李美萱, 张斯淇, 李宏, 李楠, 任雨轩, 田嘉龙.  基于单次曝光多光谱关联成像系统带通滤波器的研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20200169-1-20200169-7. doi: 10.3788/IRLA20200169
    [10] 张雅鑫, 蒲明博, 郭迎辉, 靳金金, 李雄, 马晓亮, 罗先刚.  基于二次相位超表面的大视场紧凑型全Stokes偏振测量方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201030-1-20201030-8. doi: 10.3788/IRLA20201030
    [11] 吴恒泽, 王大成, 金伟其, 裘溯, 薛富铎, 杨洁.  基于水面特征波纹的潜艇多波段光电偏振成像探测性仿真研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20190547-1-20190547-10. doi: 10.3788/IRLA20190547
    [12] 李明飞, 阚宝玺, 霍娟, 阎璐, 刘院省.  水平大气环境34 km单像素成像实验 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 925002-0925002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0925002
    [13] 时东锋, 黄见, 苑克娥, 王英俭, 谢晨波, 刘东, 朱文越.  空间编码复用散斑多信息融合关联成像(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 502001-0502001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0502001
    [14] 安晓峰, 李艳秋, 马海钰, 桑爱军.  Hadamard编码调制关联成像的阈值处理研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1041002-1041002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1041002
    [15] 张家民, 时东锋, 黄见, 王英俭.  图像融合在偏振关联成像中的应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1226002-1226002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1226002
    [16] 张家民, 时东锋, 黄见, 吕申龙, 王英俭.  前向调制散斑偏振关联成像技术研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1041001-1041001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1041001
    [17] 常凌颖, 赵俊香, 郑爱国, 杜丹.  基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017004-1017004(8). doi: 10.3788/IRLA201772.1017004
    [18] 梁振宇, 樊祥, 程正东, 朱斌, 陈熠.  任意阶运动目标强度关联成像 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 824002-0824002(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0824002
    [19] 施展, 樊祥, 程正东, 朱斌, 陈熠.  关联成像的点扩散函数分析法 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1124001-1124001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1124001
    [20] 施展, 樊祥, 程正东, 朱斌, 张宏伟.  热光关联成像的均方收敛无偏估计方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 424003-0424003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0424003
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-05
  • 修回日期:  2018-02-15
  • 刊出日期:  2018-06-25

全Stokes偏振关联成像技术研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0624001
    作者简介:

    张家民(1992-),男,硕士生,主要从事激光雷达成像方面的研究。Email:jiamim@mail.ustc.edu.cn

    通讯作者: 时东锋(1987-),男,副研究员,博士,主要从事激光雷达成像、偏振探测技术等方面的研究。Email:dfshi@aiofm.ac.cn
基金项目:

国家自然科学基金(11404344,41505019);中国科学院创新基金(CXJJ-17S029);中国科学院光束控制重点实验室基金(2017LBC007)

  • 中图分类号: O431.2

摘要: 近年来,随着关联成像技术的高速发展,已被广泛应用于诸多领域内,并引起了高度关注。偏振探测技术能够区分不同材质物体,可以增强系统的探测识别能力。文中结合偏振探测和关联成像技术的优点,利用Walsh-Hadamard散斑对场景进行照明,并对场景反射光进行分时偏振探测,实现了对场景的全Stokes偏振关联成像。搭建相应的实验系统对多材质物体进行了成像实验,利用不同偏振探测信号与照明散斑计算并获得了物体的Stokes参数图像,实现了对同一场景中的不同材质物体和相同材质不同结构物体的区分。通过演化压缩采样复原技术,在不同采样率下对物体图像进行了复原,结果表明:演化压缩采样复原技术能在较低的采样率下,复原出清晰的场景全偏振信息。

English Abstract

参考文献 (20)

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