偏振信息測量及其成像處理技術

目錄
“偏振成像探測技術學術叢書”序
前言
第1章偏振光學的發(fā)展歷史1
參考文獻5
第2章偏振信息的測量方法6
2.1偏振信息測量精度的影響因素6
2.1.1噪聲的影響6
2.1.2測量矩陣的影響7
2.2Stokes矢量測量方法7
2.2.1Stokes矢量傳統(tǒng)的測量方法7
2.2.2Stokes矢量物理限制最大似然估計方法11
2.2.3基于采集時間優(yōu)化的測量方法15
2.3Mueller矩陣測量方法19
2.3.1Mueller矩陣傳統(tǒng)的測量方法19
2.3.2Mueller矩陣物理限制最大似然估計方法23
2.4橢偏參數(shù)測量方法25
2.4.1橢偏參數(shù)傳統(tǒng)的測量方法26
2.4.2儀器矩陣優(yōu)化的方法26
2.4.3最小測量次數(shù)的方法33
參考文獻43
第3章偏振測量系統(tǒng)的標定方法46
3.1Stokes偏振測量系統(tǒng)的標定方法46
3.1.1傳統(tǒng)系統(tǒng)的標定方法46
3.1.2傅里葉分析的誤差標定法48
3.1.3分焦平面系統(tǒng)的標定方法50
3.2Mueller偏振測量系統(tǒng)的標定方法61
3.2.1傅里葉標定法61
3.2.2特征值標定法62
3.2.3最大似然標定法66
參考文獻73
第4章微光偏振成像技術76
4.1微光環(huán)境下偏振成像的內涵和挑戰(zhàn)76
4.2傳統(tǒng)的微光圖像增強方法77
4.2.1基于灰度變換的微光圖像增強方法78
4.2.2直方圖均衡微光圖像增強方法79
4.2.3Retinex微光圖像增強方法80
4.2.4BM3D圖像去噪算法83
4.3深度學習技術86
4.3.1深度學習的基本概念及其在計算成像中的應用86
4.3.2卷積神經(jīng)網(wǎng)絡90
4.3.3殘差網(wǎng)絡92
4.3.4密集連接網(wǎng)絡93
4.4基于深度學習的偏振圖像去噪技術93
4.4.1偏振圖像數(shù)據(jù)集的制作94
4.4.2偏振圖像去噪深度神經(jīng)網(wǎng)絡結構96
4.4.3去噪網(wǎng)絡損失函數(shù)的設計99
4.4.4去噪網(wǎng)絡訓練及性能分析99
4.4.5偏振圖像去噪結果及質量評價102
4.5基于深度學習的微光彩色偏振成像技術110
4.5.1低照度彩色偏振圖像數(shù)據(jù)集的制作110
4.5.2多通道光強-偏振聯(lián)合的低照度圖像復原網(wǎng)絡113
4.5.3彩色圖像損失函數(shù)的設計114
4.5.4網(wǎng)絡訓練及性能分析116
4.5.5微光偏振成像實驗結果及分析120
4.5.6微光偏振成像外場應用研究125
參考文獻127
第5章散射環(huán)境下偏振成像信息處理方法130
5.1水體散射介質下的偏振成像技術130
5.1.1基于偏振差分的水下復原技術131
5.1.2三自由度偏振差分水下成像技術133
5.2基于物理退化模型的水下圖像偏振復原技術139
5.2.1水下成像的基本物理模型139
5.2.2水下成像的偏振特性141
5.2.3水下偏振成像系統(tǒng)的搭建142
5.2.4基于偏振成像的水下圖像復原方法142
5.2.5基于傳輸函數(shù)校正的水下散射環(huán)境中偏振圖像復原方法147
5.2.6在散射介質中非均勻光場下的偏振圖像復原方法152
5.2.7水下強散射環(huán)境中基于圓偏振光照明的圖像聯(lián)合復原方法157
5.2.8其他基于偏振模型的水下散射環(huán)境灰度圖像復原方法166
5.2.9基于偏振成像的水下圖像色彩復原技術169
5.2.10基于直方圖衰減先驗和偏振模型的水下圖像色彩復原技術179
5.2.11基于深度學習的水下偏振圖像復原技術184
5.3大氣散射介質下的偏振成像技術200
5.3.1基于偏振角的偏振度聯(lián)合估計的偏振圖像復原技術200
5.3.2基于單幅圖的“偽偏振”圖像復原技術205
5.4去散射偏振成像系統(tǒng)工程應用研究208
5.4.1水下偏振成像系統(tǒng)208
5.4.2水下偏振成像系統(tǒng)池試209
5.4.3水下偏振成像系統(tǒng)海試212
5.4.4偏振去霧成像系統(tǒng)工程應用214
參考文獻215
第6章總結與展望220