偏振成像技术的研究进展及应用

随着偏振成像技术在农业、环境、医学、工程、大气、天文等领域的应用范围日益扩大,在未来必然表现出广阔的应用前景。偏振成像技术的优势是把信息量从3个自由度,即光强、光谱和空间,扩充到7个自由度,包括光强、光谱、空间、偏振度、偏振方位角、偏振椭率和旋转方向,这种观测信息量的丰富有利于增强对研究目标探测的精确度。

偏振成像技术相比传统的探测技术对目标物体进行探测与识别时,在以下几个方面通常会体现出无法比拟的优势:一是当目标物使用伪装涂料、伪装网等技术进行伪装时,偏振成像技术可以突破传统探测器的局限性,更容易发现目标;二是当目标物辐射较弱,背景辐射较强时,传统探测器从背景中清楚分辨目标物的特征就变得困难了,使用偏振成像技术,更容易凸显目标;三是在大气环境下,偏振成像技术可以增加在烟、雾条件下的探测距离,偏振信息比强度散射信息具有更好的保持性。

麦姆斯咨询报道,主要从事红外成像及太赫兹探测技术研究的中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师黄志明、周炜和研究生周强国近日在《红外技术》中以“偏振成像技术的研究进展及应用”为题发布了论文,对近几十年内偏振成像技术在国内外的研究进展、偏振技术在军事及民用领域的典型应用进行了介绍,对我国在偏振成像技术方面存在的问题给出合理的建议。

AOTF 偏振光谱成像仪设计原理

对于偏振成像技术,涉及此领域较早的国家有美国、英国、以色列和日本等,特别是美国在偏振成像技术领域取得了很大的进步,在全球处于领先地位。其工作重点集中于偏振探测理论和技术应用方面,为此进行了大量测量、测试、模拟仿真等,获得了丰富的偏振数据(如偏振图像、性能参数、表格曲线等),并对数据进行了分析和归纳。文章从偏振成像系统的研究、偏振成像仪器的研究以及对目标物的观测偏振信息的研究三方面对偏振成像技术的发展历程进行全面系统地介绍。同时文章还对偏振成像及数在军事领域、医学诊断、海洋监测、航空遥感与大气探测、探测空间碎片等典型应用做了详细阐述。

基于AOTF的偏振成像光谱仪

文章作者认为,我国在偏振成像理论上经过多年的积累,目前逐渐趋于成熟,与国外差别不是很大,但还需进一步的完备,如偏振光线追迹理论。目前国内在偏振技术上主要表现为关键技术、应用系统和偏振信息处理等方面不太成熟,对这几方面的问题,需要从在偏振成像理论、关键技术、应用系统以及偏振信息处理等多方面进行思考。

偏振成像技术是传统探测技术与偏振原理的有机结合,是一个新兴的交叉学科,现在已经成为国内外重点研究的课题。偏振成像技术不仅可以获得传统入射光强图像,而且可以得到目标物不同起偏方向的偏振图像,偏振度图像,偏振角图像,光谱和外部轮廓等丰富的实效信息。目前国内外市场对偏振成像设备的需求量日益增长,对其分辨率和准确度的要求也越来越高,这就需要产业集团与科研单位齐心协力,研发出具有自主知识产权、高精度和高分辨率的偏振成像仪器,更好地为我国的国防建设和民生服务。

该项目获得国家自然科学基金委员会杰出青年基金(61625505)的支持。

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