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FluxData相机偏振成像技术的主要应用
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时间:2013-03-05 17:04:30

        偏振成像技术是一种利用偏振光来照射被测目标,获取被测目标与偏振光相互作用后产生的偏振信息变化,从而形成图像资料的过程。偏振成像技术作为近几年来在国际上新兴发展起来的成像技术,在各领域都起着非常重要的作用,目前来说,其主要应用于天文探测、卫星遥感探测、军事目标识别以及医学诊断等领域。美国FluxData公司是一家多光谱成像、偏振成像系统生产研发厂商,其生产的FluxData相机在航空航天、国防、工业、医疗以及科研等领域都有着较为广泛的应用。

        一、探测应用

        1、天文探测:普通成像技术由于受环境影响较大,对天体的探测效果并不佳,较高端的成像技术虽然可以实现探测需求,但也仅仅只是局限于对其外形或表面的探测。而天体所发出的光的偏振特性中却包含了大量关于天体自身物理和化学状态的信息,因此,偏振成像技术可以实现天文观测中对天体内部结构、组成成分、环境状态等信息的获取需求。

        2、大气探测:对大气的探测是了解我们的生存环境及气象变化的最有利手段,通过利用偏振成像技术可以有效探测到大气中云层的分布及种类等信息,获取最准确的气象资料。通过探测上层大气中自然形成的亚稳态原子氧的谱线来获取风场的速度及温度,为大气研究提供了一手数据。另外,偏振成像技术也可以获取大气中化学组成成分等信息,是一种有效的大气污染检测手段。

        3、地物遥感探测:地表上的不同地物会产生不同的偏振光,例如土壤与植被所产生的偏振光所包含的特性肯定就有所不同。因此,利用光的偏振特性可以有效获取地物的物理和化学特性,从而准确对地物、地形进行识别,是地质勘探等应用中的一大有利工具。

        4、水下探测: 实现混浊介质中的目标探测是目前科学研究的一大难题,而水下探测却恰恰正是混浊介质中的目标探测。想要实现水下探测,就必须要先解决噪声影响大、成像不清晰、照射光被吸收或散射、无法近距离观测等问题。由于不同介质所产生的偏振光是不同的,因此,采用偏振成像技术可以有效减少背景噪声,提高水下物体的图像对比度,从未可以形成高品质图像。

        二、医学应用

        偏振成像技术在医学领域的应用主要体现在医学诊断上,利用偏振成像技术可以对生物组织病变前后的偏振特征进行测量、对比和分析,获取最准确的病变资料。同时,这种利用偏振光成像的技术对生物组织本身并没有任何损害,是一种颇具安全性的医疗手段。在医学领域,可以将偏振成像技术与x光成像或CT相结合,这样就能够大大提高医疗诊断的速度、安全度以及准确度。

        三、军事应用

        偏振成像技术在对隐蔽目标和伪装目标的探测上相比传统探测技术有着显著的优势,是军事领域中最有效的安防工具。另外,偏振成像技术还可以对大气气溶胶进行探测,能够有效发现并识别导弹,并提高导弹击中目标的准确度。同样的,偏振成像技术也可以用来进行地雷探测等。

         FluxData相机可以同时对三种角度的偏振光进行成像,在医疗、机器视觉以及军事应用上,都有独特的功能特点。偏振成像技术可以应用于航空器装配中的应力和缺陷识别,可以观察到近海底下的水柱而应用于海洋军事,在材料分析时,可以分离镜面反射和漫反射。

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