王成 范之国 金海红3)† 汪先球 华豆

1) (合肥工业大学计算机与信息学院, 合肥 230601)

2) (合肥工业大学, 教育部大数据知识工程重点实验室, 合肥 230601)

3) (安徽建筑大学电子与信息工程学院, 合肥 230601)

全偏振成像能够获取目标更为丰富的信息, 在目标探测、大气特性研究和医学诊断等领域具有广阔的应用前景.为了实现大视场天空区域全偏振信息的快速获取, 设计了一套全偏振大气偏振模式成像系统; 针对因系统传输矩阵“性态”的不同使得求解的目标Stokes矢量存在误差的问题, 通过分析传输矩阵的特性并建立目标函数, 将传输矩阵的优化转化为目标函数在多组条件下的求解, 确定了最优系统传输矩阵; 并对系统的四分之一波片的延迟量、偏振片的消光比以及传输矩阵进行标定.通过开展优化前后偏振信息的对比实验, 结果表明: 优化后偏振角误差较优化前降低了10%以上; 偏振度和线偏振度中最大偏振度带的误差和中性区域的误差较优化前也有不同程度的下降.在此基础上开展了外场全偏振信息测量实验, 结果表明系统满足设计要求, 能够有效地获取天空全偏振信息.

1 引 言

大气偏振模式是太阳光在大气传输过程中由于大气的散射、辐射和吸收等作用而产生的偏振光所形成动态地、稳定地偏振态分布, 是地球重要的自然属性之一[1].自从Arago于1809年首次发现天空存在偏振现象以来, 很多学者对大气偏振模式开展了大量研究, 其中动物实……