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在复杂的背景中检测出感兴趣的目标,是情报侦察、战场监视和自动目标识别领域的一个重要课题。成像偏振探测能在杂乱背景下提高目标的识别率,对于人造假目标和伪装具有独特的辨别能力,同时能提高图像的对比度和清晰度。成像偏振探测已成为目前的一个热门研究课题。 本文对偏振探测中偏振图像的获取、融合及基于偏振的尘雾模糊图像复原等进行了研究,主要贡献如下: 1.搭建了一个成像偏振探测系统,利用该系统采集了大量的偏振图像,对不同条件下获取的多种目标偏振图像进行对比分析,表明利用偏振信息能够提高伪装欺骗目标的检测性能。 2.偏振参数图像在表达信息方面具有互补性和冗余性,根据I参数、偏振度和偏振角所包含信息的特征,提出了基于小波变换的偏振图像融合算法,有效的提高了图像的对比度和清晰度。根据I参数、偏振度和偏振角图像共有信息和特有信息之间的差异,提出了基于RGB伪彩色的偏振图像融合算法,提高了人眼的分辨力,可以从复杂自然背景中检测出人造目标。利用具有不同理化特性的目标在偏振度上存在巨大的差异,提出了基于偏振度的图像调制,利用偏振度图像对融合图像进行调制,进一步提高了图像的清晰度和对比度。 3.在大气或水下远距离成像时,由于受到散射介质的影响,使图像出现模糊,使用上述偏振图像融合方法的效果不是很明显。利用基于偏振差图像的尘雾模糊图像复原算法,同时利用信息熵、清晰度和对比度对图像进行评价。实验结果表明,该算法可以增加图像的信息量,提高图像的清晰度和对比度。 4.设计开发了一套光谱偏振成像与分析软件系统,实现了偏振图像的获取、处理、融合和评价等功能,具有一定的实用价值。该系统已经投入应用,用于光谱偏振图像的采集与分析,效果良好。