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偏振成像技术的主要应用简述
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时间:2013-07-23 17:07:47

 

        随着偏振科学级相机的出现以及不断升级,偏振成像已然成为应用最为广泛的成像技术之一,与其它成像技术相比,有着一定的优势。尤其偏振相机可以在恶劣的环境下进行远距离的图像获取,在背景噪声的抑制、细节特征的获取以及伪装目标的识别等方面具有无法比拟的绝对优势。美国FluxData公司是一家以开发与生产多光谱成像、偏振成像系统为主要项目的国际知名企业,FluxData相机主要用于航空航天、国防等领域,同时在工业、医疗和科研等方面也都有着较为广泛的应用。其中,FluxData公司生产的FD-1665-3CCD成像系统采用专利的棱镜球差、色差修正技术,可以在400-1100nm范围内,与偏振片结合得到偏振成像。

        应用一:天文探测 

        通过对天体发出的光的偏振信息进行收集,可以获取大量其它探测手段所无法得到的天体自身物理和化学状态的信息。因此,偏振探测技术可以用于研究恒星、行星以及星云的状态,也可以用于恒星电磁场的确定。

        应用二:医学诊断 

        运用偏振成像探测技术,可以获取生物组织病变前后的偏振特征进行测量、对比以及分析。如果将偏振成像探测技术与x光成像或者与CT相结合,也可以大大提高医疗诊断的可靠性和准确性。

        应用三:军事应用 

        运用偏振成像探测技术,可以发现传统探测技术所无法发现的隐蔽目标和伪装目标,很大程度地提高了探测能力。甚至对于光线不足环境下难以分辨的材料细微形状,利用偏振成像技术也可以进行清晰、准确的成像。另外,偏振成像技术还具有探测大气气溶胶的能力,对于导弹击中目标准确度的提高以及光电成像侦察系统的提高等有着重要作用。

        应用四:水下探测 

        在进行水下成像探测时,往往会受到光的吸收或散射影响,造成成像的困难度增加。而采用偏振成像探测技术,则可以有效减小悬浮粒子后向散射光的影响,从而提高水下物体的图像对比度与清晰度。 

        应用五:地物遥感探测 

        由于地物反射或辐射光的偏振特性与其表面的折射率、粗糙度、导电性等因素有关,因此,利用光的偏振特性可以对地物的物理和化学特性进行分析,从而对地物进行识别。因此,偏振成像探测技术对于研究水旱环境、土壤墒情、侵蚀等有着广阔的应用前景,也可以用于研究植被生长、病虫害,农作物的估产等。

        众所周知,人眼之所以能够看到这个充满色彩的世界,是依靠对不同颜色的不同光波波长的接收来实现的,但是,光波也具有一定的偏振性,由于人眼对偏振光的无法识别,也导致了人眼视线范围的局限性。而同时,由于光在经过物体的反射、折射等一系列作用后,其偏振特性会发生相应的改变,这所发生变化的偏振信息中包含了完整、准确的物体相关信息,因此,对偏振信息的感知可以说是进行物体检测、监测以及探测的最有利手段。那么,在人眼无法进行识别的情况下,应该如何获取这些偏振信息呢?偏振相机的出现就很好地解决了这一问题,其全面实现了对偏振信息的获取,以图像的形式为各项应用提供了最有价值的参考资料。

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