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原文传递基于穆勒矩阵的去散射成像方法

专利名称：	基于穆勒矩阵的去散射成像方法
摘要：	本发明公开了基于穆勒矩阵的去散射成像方法，步骤1、调制偏振产生器(PSG)和偏振分析器(PSA)，拍摄在偏振产生器(PSG)和偏振分析器(PSA)不同状态下的图像，计算出散射介质的穆勒矩阵矢量矩阵；步骤2、得到背向散射光偏振度DoP的表达式；步骤3、通过导数计算当背向散射光偏振度DoP取最大值时γ和θ的取值，从而得到PSG的偏振态；步骤4、结合PSG的偏振态最优参数调整偏振分析器(PSA)角度；步骤5、将PSA偏振态进行设置，相机接收到清晰图像。本发明的优点在于无需图像信息处理算法，从而可实现实时的去散射成像无需图像信息处理算法，相机直接接收到的图像即为清晰图像，从而可实现实时的去散射成像，图像清晰度显著提升，且图像不失真。
专利类型：	发明专利
申请人：	天津大学
发明人：	胡浩丰;李嘉琦;刘铁根;李校博;程振洲;韩迎东
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN201911390450.5
公开号：	CN111122452A
代理机构：	天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：	李素兰
分类号：	G01N21/21;G02B27/28;G01J3/447;G;G01;G02;G01N;G02B;G01J;G01N21;G02B27;G01J3;G01N21/21;G02B27/28;G01J3/447
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.一种基于穆勒矩阵的去散射成像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、调制偏振产生器PSG和偏振分析器PSA拍摄在偏振产生器PSG和偏振分析器PSA不同状态下的图像，计算出散射介质的穆勒矩阵矢量矩阵，表达式如下： S＝(S0,S1,S2,S3)T 其中，S0表示光的强度，S1表示0°与90°偏振方向光的强度差值，S2表示45°与135°偏振方向光的强度差值，S3表示右旋偏振光与左旋偏振光的强度差值；步骤2、利用散射介质的穆勒矩阵，得到背向散射光偏振度DoP的表达式；步骤3、通过导数计算当背向散射光偏振度DoP取最大值时γ和θ的取值，从而得到偏振产生器PSG的偏振态；步骤4、结合偏振产生器PSG的偏振态最优参数调整偏振分析器PSA的角度：设一束光照射背景处后反射出来的光矢量斯托克斯矢量为S′＝(S′0,S′1,S′2,S′3)T，S′分解为一个偏振光斯托克斯矢量Sp和自然光斯托克斯矢量Su之和 S′＝Sp+Su 其中过滤S′中的偏振分量，达到抑制背向散射光的目的；设偏振分析器PSA的本征斯托克斯矢量为T，令T与Sp正交，即设调整后的偏振产生器PSG偏振片与水平方向夹角为γ′，波片快轴方向与水平方向夹角为θ′，相机获得的图像中，反射出来的光的矢量斯托克斯矢量表示为步骤5、将偏振分析器PSA的偏振态进行设置，直接用相机接收到清晰图像，整个系统显示为实时成像。
所属类别：	发明专利