粗糙目标表面红外偏振特性研究

作     者：柳祎 史浩东 姜会林 李英超 王超 刘壮 李冠霖 LIU Yi;SHI Hao-dong;JIANG Hui-lin;LI Ying-chao;WANG Chao;LIU Zhuang;LI Guan-lin

作者机构：长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学空间光电技术研究所吉林长春130022 

基　　金：国家重点研发计划(No.2017YFC0803806) 国家自然基金青年基金(No.61805027,No.61805028) 

出 版 物：《中国光学》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2020年第13卷第3期

页      码：459-471页

摘      要：红外偏振成像可突显目标、识别真伪,准确掌握目标红外辐射偏振特性可有效提高目标的探测识别概率。针对现有目标红外辐射偏振特性模型未考虑粗糙表面导致的遮蔽效应的问题,本文基于微面元双向反射分布函数模型,利用穆勒矩阵构建出含有遮蔽函数的粗糙表面红外辐射偏振度的斯托克斯解析模型。针对光线表面粗糙度和入射角对金属和非金属目标红外辐射偏振度的影响进行定量分析。分析结果表明:无论是金属还是非金属,其红外自发辐射偏振度都随粗糙度的增大而减小,非金属自发辐射偏振度下降的幅度大于金属偏振度;当粗糙度及温度相同时,金属的红外辐射偏振度始终大于非金属;红外辐射偏振度先随入射角的增加而增加,而后在特定入射角下达到峰值,超过一定入射角后,偏振度大幅下降,金属和非金属的红外辐射偏振度间的差异在一定入射角度范围内将达到最大,这有助于区分金属与非金属。最后,利用长波红外微偏振成像系统和近红外偏振成像系统进行不同场景目标的图像采集,获取目标的红外辐射偏振特性,实验结果与理论分析结果基本吻合。本文对研究目标偏振特性、优化设计红外偏振系统以及后续偏振图像处理均具有重要意义。

主 题 词：红外偏振 粗糙表面 遮蔽函数 偏振度 辐射 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CO.2019-0123

馆 藏 号：203944014...