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典型伪装材料高光谱偏振特性实验检测与分析

贾镕 王峰 尹璋堃 刘晓

贾镕, 王峰, 尹璋堃, 刘晓. 典型伪装材料高光谱偏振特性实验检测与分析[J]. 红外技术, 2020, 42(12): 1170-1178.
引用本文: 贾镕, 王峰, 尹璋堃, 刘晓. 典型伪装材料高光谱偏振特性实验检测与分析[J]. 红外技术, 2020, 42(12): 1170-1178.
JIA Rong, WANG Feng, YIN Zhangkun, LIU Xiao. Experimental Detection and Analysis of Hyperspectral Polarization Characteristics of Typical Camouflage Materials[J]. INFRARED TECHNOLOGY, 2020, 42(12): 1170-1178.
Citation: JIA Rong, WANG Feng, YIN Zhangkun, LIU Xiao. Experimental Detection and Analysis of Hyperspectral Polarization Characteristics of Typical Camouflage Materials[J]. INFRARED TECHNOLOGY, 2020, 42(12): 1170-1178.

典型伪装材料高光谱偏振特性实验检测与分析

基金项目: 

国家自然科学基金 41406109

安徽省自然科学基金 1708085QD90

详细信息
    作者简介:

    贾镕(1994-),男,硕士研究生,主要研究方向为偏振成像探测技术。E-mail:2803114834@qq.com

    通讯作者:

    王峰(1972-),男,教授,博士,主要研究方向为新型光电成像探测技术。E-mail:wfissky7202@sina.com

  • 中图分类号: O436.3

Experimental Detection and Analysis of Hyperspectral Polarization Characteristics of Typical Camouflage Materials

  • 摘要: 针对传统检测方法无法在复杂背景下同时获取伪装材料偏振信息与光谱信息的局限性,本文利用高光谱偏振成像技术对典型伪装材料检测并分析其高光谱偏振特性。使用一套分孔径同时式高光谱偏振成像系统,对伪装涂层和伪装网等典型伪装材料进行高光谱偏振检测并解析出伪装材料的9个偏振参量,获得了伪装材料与背景的相对反射率随光谱改变的变化规律。结果表明,利用伪装材料与背景的偏振特性差异,选择合适偏振参量可以增加目标的纹理细节特征并提高其对比度;分析其光谱偏振特性,选择760 nm检测波段有利于快速准确地检测伪装材料。
  • 图  1  高光谱成像过程

    Figure  1.  Hyperspectral imaging process

    图  2  分孔径同时式高光谱偏振成像系统

    Figure  2.  Split-aperture simultaneous hyperspectral polarization imaging system

    图  3  实验设计

    Figure  3.  Experimental design

    图  4  实验数据处理流程

    Figure  4.  Experimental data processing flow

    图  5  伪装涂层光谱特性曲线

    Figure  5.  Camouflage coating spectral characteristic curves

    图  6  伪装涂层偏振解析图

    Figure  6.  Camouflage coating polarization analysis

    图  7  伪装网光谱特性曲线

    Figure  7.  Camouflage network spectral characteristic curves

    图  8  伪装网目标偏振解析

    Figure  8.  Camouflage net target polarization analysis

    表  1  环境条件

    Table  1.   Environmental conditions

    Detection angle Temperature Humidity Illuminance Air pressure
    60° 20℃ 60% 54 klx 1000 hPa
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    表  2  检测距离

    Table  2.   Detection distance

    Camouflage coating Camouflage network
    Distance/m 263 270
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    表  3  图像评价指标结果

    Table  3.   Image evaluation index result

    I figure Q figure U figure DOLP figure AOP figure PDI figure Ex figure Ey figure Ex-Ey figure
    Information entropy 6.912 7.027 6.685 6.583 7.859 6.917 7.538 7.453 7.270
    Standard deviation 10.21 8.742 3.787 4.310 14.22 8.857 9.902 4.945 7.167
    Contrast 36.82 0.899 6.151 4.840 5.119 1.254 8.760 8.623 3.624
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    表  4  图像评价指标结果

    Table  4.   Image evaluation index result

    I figure Q figure U figure DOLP figure AOP figure PDI figure Ex figure Ey figure Ex-Ey figure
    Information entropy 6.937 6.669 6.410 6.385 7.603 6.493 7.01 7.587 7.794
    Standard deviation 8.821 5.593 3.060 3.907 19.76 3.257 6.902 9.549 8.510
    Contrast 15.72 1.959 0.589 7.693 2.715 6.413 11.29 5.146 4.929
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-25
  • 修回日期:  2020-11-28
  • 刊出日期:  2020-12-26

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