一種分焦平面偏振成像系統(tǒng)光源標定方法

趙永剛，孫春生

（1.海軍工程大學 兵器工程學院，湖北 武漢 430033；2.中國人民解放軍 92941 部隊 44 分隊，遼寧 葫蘆島 125001）

引言

隨著人類對海洋的不斷探索，極大擴展了水下成像技術(shù)的應(yīng)用，同時也對水下成像技術(shù)提出了更高的要求。水下偏振成像技術(shù)利用偏振信息進行水下目標的探測與識別[1-3]。傳統(tǒng)水下光學成像技術(shù)受水中介質(zhì)的吸收和散射作用影響，采集到的水下圖像存在目標模糊和對比度低等問題[4]。水下偏振成像技術(shù)與傳統(tǒng)水下光學成像技術(shù)相比，可以有效抑制成像中的后向散射光，提高水下成像質(zhì)量、改善圖像對比度[5]。

偏振成像方法按照其探測原理，分為分時法、分孔徑法、分振幅法以及分焦平面法。其中，分焦平面偏振方法與其他3 種方法相比，具有不存在視場偏差、獲得偏振信息精度較高、體積結(jié)構(gòu)小等優(yōu)點，是當前偏振成像研究的主流方向[6]。目前研究中，主要對分焦平面偏振成像系統(tǒng)的瞬時視場誤差和非均勻誤差校正。這2 種誤差都是分焦平面偏振成像系統(tǒng)的自身誤差[7]。在水下使用時，通常采用“偏振光源+偏振成像系統(tǒng)”的模式進行圖像采集。偏振成像系統(tǒng)與偏振光源的偏振度匹配，直接影響采集的水下圖像以及復原后的圖像質(zhì)量[8-9]。目前，查到的文獻多是對分振幅偏振成像系統(tǒng)標定的研究，對分焦平面偏振成像系統(tǒng)標定的研究少見報道。本文介紹一種偏振光源和分焦平面偏振成像系統(tǒng)在實際工作環(huán)境中標定的方法。

1 偏振光源標定原理

分焦平面偏振相機采用將光電探測器和微偏振片器件集成在同一焦平面上的方式，通過在像元上光刻金屬光柵實現(xiàn)一個像元對應(yīng)一個方向的微偏振片。……