李志勇，张 鹏

(解放军炮兵学院， 合肥230031)

由于能够提供比普通的强度图像和光谱图像更加丰富的目标场景信息，可见光偏振探测在相关社会和军事领域日益受到重视。偏振探测的关键是获取能反映研究对象特征的光偏振态信息，但必须先采集多个起偏角的偏振图像，再通过像素级融合运算才能得到[1]。虽然该运算不复杂，但为了保证良好的识别分析能力，偏振图像的分辨率一般要求较高，像素多，这使得总运算量很大，耗时长，在实际应用中受限。目前国内外对可见光偏振探测的研究主要集中在图像特征分析上，而对图像的快速融合在包括参考文献[2]的公开文献上基本没有提及。因此，本文从快速化的角度改进该运算算法，以提高偏振探测系统的实时性。

1 偏振图像融合数学模型

在偏振探测中，常用斯托克斯(Stokes)矢量表示法来描述光偏振态，包括I(光波总强度)、Q(水平方向上线偏振光强度)、U(45°/135°方向上线偏振光强度)和V(圆偏振光强度)。在实际应用中， V往往非常小，可以忽略不计。为了得到I、Q和U，需要获取不同起偏角的偏振图像， 然后通过式(1)～式(5)的数学模型[1]，进行像素级的融合运算，得到能反映目标特性的线偏振度P和偏振角θ。

其中， I0°、I60°和I120°分别表示起偏角0°， 60°和120°的偏振强度值。此外，式(4)和式(5)还有约束条件，详见参考文献[1]。

2 融合快速算法分析及实现

通过对其它快速算法及其工程实践分析可知，要提高算法的实时性，根本上来说，就是在保证对运算结果影响很小的前提下，尽量增加算法中简单而容易实现的运算的比例，如加法和乘法。……