[发明专利]基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量装置与方法

说明书

基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量装置与方法，涉及多涂层目标的探测与识别技术领域，解决了现有技术缺少对多涂层目标探测和识别的问题。所述装置包括光源装置、偏振相机、接收装置、控制装置、静态测量导轨、机械转台、动态测量导轨、轴承支架和底座；所述光源装置和接收装置均安装在动态测量导轨上；所述偏振相机安装在静态测量导轨上；所述光源装置、接收装置和机械转台均与控制装置连接；所述静态测量导轨和动态测量导轨的两端均与轴承支架连接所述机械转台固定在轴承支架上；所述轴承支架固定在底座上。

技术领域

本发明涉及多涂层目标的探测与识别技术领域，具体涉及基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量装置与方法。

背景技术

近年来，随着现代高新技术的飞速发展，各领域目标材料层出不穷，这也同时促进了先进涂层材料的发展，加上自然环境不断恶化加剧，无疑增加了自然环境背景下目标探测与识别的难度。

目前，涂层目标研究热点集中于对单涂层目标的测量，对于多涂层目标的测量少之又少，实际应用当中大多数是以多涂层的形式出现，严重制约了涂层目标的探测识别的效果。现阶段探测方法层出不穷，其中，利用涂层目标光谱光学特性进行探测是一种常用的手段，但光谱探测同样也存在一些劣势，例如：（1）可见光波段，相较于红外波段灵敏度较低、光谱分析依赖于模型的选择；（2）对于同谱异物或者同物异谱的某些物体，光谱探测将失去作用，容易对目标进行误判；（3）由于野外复杂环境下，光谱测量易受到大气散射、天空漫反射以及背景辐射等因素的影响，从而限制了光谱探测在涂层目标探测与识别领域的重要发挥。目标被自然光或激光主动照明后，其反射信号会提供目标的光强图像无法显示的表面粗糙度，纹理走向，表面取向，材料理化特征等。因此，将偏振技术应用到涂层目标探测与识别，通过多维度探测技术相结合，不仅可以获取目标的强度信息和光谱信息，还可以获得目标的偏振信息。在复杂的自然背景环境中，通过偏振成像获得的偏振图像具有更丰富的信息。

常用于处理层状结构的粗糙表面散射的方法有：扰动法、基尔霍夫近似法、曲面积分法、扩展边界条件法等，它们广泛应用于光学、雷达成像、微波遥感、无线电波传播等领域。扰动理论又叫摄动理论，它通过一些特别的数学表达式来针对不具明确解的问题给出近似解，扰动理论分为一阶矢量扰动理论、二阶扰动理论等，一阶矢量扰动理论是处理散射问题的一个重要理论，对于多层涂层结构而言，由于其内部特性和多涂层之间的边界表面的不规则性，加重了对多涂层目标探测与识别的困难性。

因此，现有技术缺少对多涂层目标探测和识别。

发明内容

本发明解决了现有技术缺少对多涂层目标探测和识别的问题。

本发明所述的基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量装置，所述装置包括光源装置、偏振相机、接收装置、控制装置、静态测量导轨、机械转台、动态测量导轨、轴承支架和底座；

所述光源装置和接收装置均安装在动态测量导轨上；

所述偏振相机安装在静态测量导轨上；

所述光源装置、接收装置和机械转台均与控制装置连接；

所述静态测量导轨和动态测量导轨的两端均与轴承支架连接；

所述机械转台固定在轴承支架上；

所述轴承支架固定在底座上。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述光源装置和接收装置均沿动态测量导轨滑动。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述控制装置包括图像处理系统、控制光源系统、接收装置控制系统、机械转台控制系统和偏振特性分析系统；

所述图像处理系统处理图像；

所述控制光源系统控制光源装置；

所述接收装置控制系统控制接收装置；