大气与环境光学学报
2023, 18(4): 371
偏振态信息与轨道角动量信息是光学信息的重要载体, 也是光学信息处理的重要参量, 在石英基底上设计了阿基米德双螺旋结构, 利用有限元法计算了带有不同轨道角动量和偏振态信息的入射光照射到上述超构表面时, 入射光与超表面耦合所产生的透射光呈现不同强度分布的图样, 根据该图样, 可检测入射光的偏振态信息。为检测入射光的轨道角动量, 还提出了一种新的计算方法, 针对不同轨道角动量的入射光与超表面耦合所产生的透射光场, 计算出透射场强度中心偏移量, 利用透射场强度中心的偏移表征入射光的轨道角动量, 最后成功拟合出入射光轨道角动量与强度中心偏移二者的关系, 实现了对入射光轨道角动量的检测。为检测入射光携带的信息提供了思路。
光学信息检测 超表面 阿基米德螺旋 偏振信息 轨道角动量 optical information detection metasurface Archimedean spiral polarization information orbital angular momentum
1 合肥工业大学 计算机与信息学院,安徽 合肥 230009
2 北京机电工程研究所,北京 100074
光信息在散射介质中传播时会发生散射现象,从而导致其强度和偏振信息发生变化。利用出射光的偏振状态可以间接表征散射介质的退偏特性,并对散射介质进行分类和识别。理论上穆勒矩阵( Mueller Matrix, MM)可以描述散射介质的全部偏振属性,对分析散射介质的退偏特性起到至关重要的作用,但是MM参数过多,较为复杂。然而,根据MM推导所得到的偏振纯度指数(Index of Polarization Purities,IPPs)结构简单,并可以更为直接的描述散射介质的退偏特性。IPPs由
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、
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、
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组成,代表退偏系统等效分解成的四个非退偏纯系统之间的权重差异。以
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为坐标轴可构建出纯度空间,纯度空间中不同的点代表不同的退偏系统,利用纯度空间可以对不同的退偏系统进行分辨。相比较于传统偏振表征指标,IPPs可以表征散射介质及目标更多维度的信息。近年来,IPPs在生物医学和目标检测等诸多方面的研究取得了重要的研究成果。文章主要介绍了IPPs的理论,综述并讨论了其在分析不同分散体系的退偏特性、生物组织成像、医学监测和目标识别等方面的研究进展。
偏振信息 偏振纯度指数 成像 目标识别 polarization information index of polarization purities (IPPs) imaging target recognition 红外与激光工程
2022, 51(3): 20210373
红外与激光工程
2020, 49(9): 20201041
红外与激光工程
2020, 49(6): 20201013
1 华东交通大学电气与自动化工程学院, 江西 南昌 330013
2 天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室, 天津 300072
搭建了一种基于反向传播神经网络与高斯分布函数的图像高光去除模型。该模型可以优化图像的特征提取及特征匹配。以高反射率金属工件表面作为实验对象,进行了边缘特征提取及视觉测量精度分析,实验结果表明,所提方法可实现0.75 mm的视觉测量精度,一定程度上验证了所提方法的可行性。
测量 视觉测量 图像高光去除 偏振信息 特征提取 测量精度 光学学报
2018, 38(11): 1112005
北京理工大学光电学院,光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081
由于存在边缘视场的渐晕效应,造成SIP-DSWP 同时偏振成像系统的偏振信息重构存在偏差。为此,本文提出了一种通过分区仪器矩阵校正视场边缘效应的成像系统校正方法。通过对SIP-DSWP同时偏振成像系统3×3分区仪器矩阵的标定,进行了玻璃平板倾角的非接触检测实验。实验结果表明:图像边缘视场效应和噪声能够直接影响偏振成像及偏振信息(偏振度和偏转角)重构;分区仪器矩阵较平均仪器矩阵能够更准确地重构出目标场景的偏振信息,提高对透明玻璃平板倾角的检测精度,为后续偏振成像方法的研究和定量检测应用奠定了理论基础。
同时偏振成像系统 斯托克斯矢量 偏振信息 分区仪器矩阵 polarization imaging system at the same time the stokes vector polarization information partitioning instrument matrix
1 中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
提出一种基于液晶可调滤光片(LCTF)与两片液晶可调相位延迟器(LCVR)构成的偏振高光谱成像系统, 相对于传统LCTF具有转动部件以及无法获取全部偏振态的特点, 本系统能够静态凝视成像并且测量目标完整的Stokes参量。 通过对两片LCVR取四组不同延迟组合, 构造了一个4×4复原矩阵来获取目标的原始全偏振信息。 使用干涉光强法, 对两片LCVR分别进行了延迟-电压特性的精确测量; 在633 nm下验证了全偏振复原算法, 通过对误差分析, 得到了较好的反演Stokes参数和相应的DoLP与Orient计算值, 验证了复原算法的可靠性, 可以为全偏振态高光谱遥感成像提供有效的数据。
液晶可调滤光片 液晶可调相位延迟器 高光谱偏振 全偏振 LCTF LCVR Hyperspectral polarimetric imaging Full polarization information 光谱学与光谱分析
2017, 37(8): 2610
1 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004
2 桂林电子科技大学广西高校光电信息处理重点实验室, 广西 桂林 541004
3 偏振光成像探测技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
在红外偏振遥感探测系统中,目标的红外偏振特性受到大气环境因素的影响,其反演场景偏振参量会出现误差,因此,提出基于红外偏振传输理论的红外光谱偏振参量校正算法模型。通过分析大气辐射和传输特性,建立了大气有效透射率模型,研究了不同波段范围、大气环境、传输路径、温度等因素对有效透射率的影响,依据大气有效透射率模型校正偏振参量。实验分析表明,该校正算法模型有效抑制了大气传输对探测目标的红外偏振参量测量的影响,使得偏振参量能更准确地反映场景偏振特性,提高了红外遥感偏振的探测识别能力。
物理光学 大气校正 偏振信息 大气传输 红外偏振 光学学报
2016, 36(10): 1001002