偏振成像的概念解析和应用范围

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偏振是光的基本特性之一，探测景物光波偏振态的成像技术就是偏振成像。偏振成像技术是最近十年来国外发展很快的一项新的成像技术，具有广泛的军用和民用前景。人类视觉系统能够以色彩和亮度的形式感觉到光波的波长和强度，却对光的偏振视而不见。通过偏振成像技术有助于扩展人类对目标的探测识别能力。偏振成像技术奖图像的信息从三维扩展到更多维，一方面能提供辐射测量不能提供的物体和物质的偏振信息，另一方面具有比辐射测量更高的准确度。利用偏振图像可以和灰度图像一样对自然目标进行区别和特性表征，在气象环境科学研究、海洋的开发利用、空间探测、生物医学以及军事等方面均有重要应用，是一种新的信息分析手段，具有很多传统方法所不具备的优点。目前，偏振成像技术在我国已经逐渐受到重视，主要是应用在大气、云层等散射介质中。对Stokes图像、偏振差分图像、红外偏振成像以及多波段偏振图像融合技术等也进行了初步探讨。中国科学院安徽光机所在最近几年开展了水下目标自然光偏振成像技术理论研究和人工目标偏振特性实验研究。针对遥感偏振探测关键技术，上海技术物理研究所成功的完成了分光偏振机样机的研制，实现对目标辐射的全偏振探测。国外对偏振成像技术的研究已经开展了许多年，在目标探测识别方面有很好的成就，主要体现在两方面：1.减小成像过程中的干扰因素，主要是应用偏振技术减小后向散射影响、去除背景光，从而提高目标的成像质量。2.增强对目标特性的识别与感知。目前，偏振成像技术已经在科学界、生物医学领域都有广泛应用。位于美国纽约州罗契斯特市的FluxData公司。其研发的FluxData相机就可以应用于偏振成像技术中，为科学界做出贡献。美国FluxData公司位于纽约州罗契斯特市，自公司成立以来，其主要开发并生产多光谱成像、偏振成像系统。产品主要用于航空航天、国防等领域，同时在工业、医疗和科研等方面也都有着较为广泛的应用。