[发明专利]一种偏振方向统计图像生成方法、设备以及介质

说明书

一种偏振方向统计图像生成方法、设备以及介质，属于偏振光谱成像及其图像处理技术领域。获取偏振分焦平面图像，对其进行对角邻域正交差分得到像素存在负值的对角邻域正交差分图像，将像素存在负值的对角邻域正交差分图像进行修正得到对角邻域正交差分图像；利用偏振分焦平面图像和负对角邻域正交差分图像计算得到自然光分量图像，通过自然光分量图像获得检偏方向图像；对偏振分焦平面图像进行计算插值得到与偏振分焦平面图像分辨率相同的偏振角图像，对偏振角图像进行角度划分归类得到起偏方向图像；根据起偏方向图像校正检偏方向图像得到偏振方向统计图像，利用偏振方向统计图像和对角邻域正交差分图像得到偏振方向特征图像。

技术领域

本发明涉及偏振光谱成像及其图像处理技术领域，具体涉及一种偏振方向统计图像生成方法、设备以及介质。

背景技术

当人造目标的形态、颜色与自然背景差异较小时，普通光强成像难以识别出处于背景中的目标，而自然光经过目标与背景表面起偏后形成偏振光能够包含目标和背景的自身的偏振特性，因此，偏振成像能够为目标检测提供一定的便利。

通过偏振成像进行目标检测时，可以通过提高偏振成像器件性能，比如提高消光比等，也可以通过将偏振图像与光强图像融合提升对比度从而进行目标检测。现有技术中通过获取S₀、S₁、S₂和S₃四个Stokes（斯托克斯）矢量从而计算出偏振度和偏振角，偏振度在某些场景下存在目标背景差异不明显的问题，而偏振角存在噪声较大无法识别目标背景的问题，因此通过上述偏振度和偏振角图像信息难以表达出目标与背景的差异。

综上所述，现有技术对偏振度和偏振角图像信息难以表达出目标与背景的差异。

发明内容

本发明解决了现有技术对偏振度和偏振角图像信息难以表达出目标与背景的差异的问题。

本发明所述的一种偏振方向统计图像生成方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，获取偏振分焦平面图像后，对其进行对角邻域正交差分得到像素存在负值的对角邻域正交差分图像，将像素存在负值的对角邻域正交差分图像进行修正得到对角邻域正交差分图像；

步骤S2，利用偏振分焦平面图像和对角邻域正交差分图像计算得到自然光分量图像，通过自然光分量图像获得检偏方向图像；

步骤S3，对偏振分焦平面图像进行计算插值得到与偏振分焦平面图像分辨率相同的偏振角图像，对偏振角图像进行角度划分归类得到起偏方向图像；

步骤S4，根据起偏方向图像校正检偏方向图像得到偏振方向统计图像，利用偏振方向统计图像和对角邻域正交差分图像得到偏振方向特征图像。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对其进行对角邻域正交差分得到像素存在负值的对角邻域正交差分图像的计算公式为：

I^IOD(i,j)=I^DOFP(i,j)-(I^DOFP(i-1,j-1)+I^DOFP(i-1,j+1)+I^DOFP(i+1,j-1)+I^DOFP(i+1,j+1))/4；

式中，I^IOD(i，j)为像素存在负值的对角邻域正交差分图像I^IOD的像素值，I^DOFP(i，j)为偏振分焦平面图像I^DOFP的像素值，(i，j)为图像I^IOD与I^DOFP像素行列位置索引；

所述将像素存在负值的对角邻域正交差分图像进行修正的计算公式为：

I^OD(i，j)= I^IOD(i，j)+Min(I^IOD(i，j));