海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型

夏润秋; 王霞; 金伟其; 梁建安; 刘敬

doi:10.3788/IRLA201645.0304007

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海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型

夏润秋, 王霞, 金伟其, 梁建安, 刘敬

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夏润秋, 王霞, 金伟其, 梁建安, 刘敬. 海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(3): 304007-0304007(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0304007

引用本文:

夏润秋, 王霞, 金伟其, 梁建安, 刘敬. 海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(3): 304007-0304007(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0304007

Xia Runqiu, Wang Xia, Jin Weiqi, Liang Jian'an, Liu Jing. Distance model of infrared polarization imaging system used in sea-surface environment[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(3): 304007-0304007(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0304007

Citation:

Xia Runqiu, Wang Xia, Jin Weiqi, Liang Jian'an, Liu Jing. Distance model of infrared polarization imaging system used in sea-surface environment[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(3): 304007-0304007(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0304007

海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型

doi: 10.3788/IRLA201645.0304007

1.
光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京理工大学光电学院,北京 100081

基金项目:

国家863项目(2013AA7031068A)

详细信息

作者简介:
夏润秋(1986-),男,博士生,主要从事偏振成像、红外成像及图像处理方面的研究。Email:xrq@bit.edu.cn;金伟其(1961-),男,教授,博士生导师,主要从事夜视与红外技术、光电图像处理、光电测试与仪器等方面的研究。Email:jinwq@bit.edu.cn

夏润秋(1986-),男,博士生,主要从事偏振成像、红外成像及图像处理方面的研究。Email:xrq@bit.edu.cn;金伟其(1961-),男,教授,博士生导师,主要从事夜视与红外技术、光电图像处理、光电测试与仪器等方面的研究。Email:jinwq@bit.edu.cn

通讯作者: 王霞(1972-),女,副教授,博士生导师,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:angelniuniu@bit.edu.cn

中图分类号: O436

Distance model of infrared polarization imaging system used in sea-surface environment

1.
School of Optoelectronics,Beijing Institute of Technology,Key Laboratory of Photoelectronic Imaging Technology and System,Ministry of Education of China,Beijing 100081,China

摘要: 诸多实验证明海面辐射具有偏振特性,目前还没有有效的红外偏振成像系统的海面目标探测能力的相关理论。利用T. Elfouhaily提出的海浪方向谱模型反演出海浪高度分布;通过一种基于Monte-Carlo光线逆追踪的方法分析了海面的红外偏振辐射特性;根据Stokes矢量分量的噪声特性建立了Stokes矢量各分量的最小可分辨温差值(MRTD)计算方法;并在此基础上,利用Stokes矢量分量的MRTD与场景的表观温差(ATD)的差异建立了海面环境中的红外偏振成像系统作用距离模型。
- 红外偏振成像 /
- Stokes矢量 /
- 海面探测 /
- 探测识别距离
Abstract: The fact that infrared radiation of sea surface is polarized has been proved by many experiments. Searching and detecting ability of infrared polarization imaging systems in sea-surface environment was a major concern for polarization imaging research. Sea surface was realized by using a statistical model of oceanographic literature which originated from the spectrum for long and short wind-driven waves proposed by Eifouhaily. A Monte Carlo reverse ray-tracing method was used to investigate the behavior of mid/long-wave infrared Stokes radiance which included the information of radiance intensity, degree of polarization and angle of polarization, at the realized wind roughed sea surface. The minimum resolvable temperature difference(MRTD) parameters for Stokes-vector components were proposed based on standard error propagation method. Finally, detectable range of infrared polarization imaging used in sea surface environment was analyzed by comparing apparent-temperature differences(ATD) between target and sea background with the MRTD of Stokes-vector components.
- infrared polarization imaging /
- Stokes vector /
- sea surface detection /
- detectable range

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海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型

doi: 10.3788/IRLA201645.0304007

1. 光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京理工大学光电学院,北京 100081

作者简介:
夏润秋(1986-),男,博士生,主要从事偏振成像、红外成像及图像处理方面的研究。Email:xrq@bit.edu.cn;金伟其(1961-),男,教授,博士生导师,主要从事夜视与红外技术、光电图像处理、光电测试与仪器等方面的研究。Email:jinwq@bit.edu.cn

夏润秋(1986-),男,博士生,主要从事偏振成像、红外成像及图像处理方面的研究。Email:xrq@bit.edu.cn;金伟其(1961-),男,教授,博士生导师,主要从事夜视与红外技术、光电图像处理、光电测试与仪器等方面的研究。Email:jinwq@bit.edu.cn

通讯作者: 王霞(1972-),女,副教授,博士生导师,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:angelniuniu@bit.edu.cn

收稿日期: 2015-07-05
修回日期: 2015-08-10
刊出日期: 2016-03-25

基金项目:

国家863项目(2013AA7031068A)

中图分类号: O436

关键词:

摘要: 诸多实验证明海面辐射具有偏振特性,目前还没有有效的红外偏振成像系统的海面目标探测能力的相关理论。利用T. Elfouhaily提出的海浪方向谱模型反演出海浪高度分布;通过一种基于Monte-Carlo光线逆追踪的方法分析了海面的红外偏振辐射特性;根据Stokes矢量分量的噪声特性建立了Stokes矢量各分量的最小可分辨温差值(MRTD)计算方法;并在此基础上,利用Stokes矢量分量的MRTD与场景的表观温差(ATD)的差异建立了海面环境中的红外偏振成像系统作用距离模型。