[发明专利]一种基于微纳光栅红外偏振成像的水面耀光抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于微纳光栅红外偏振成像的水面耀光抑制方法，解决了现有技术中存在的在不同水面耀光能量下基于偏振的水面耀光抑制方法不具自适应能力的问题。本发明包含如下步骤：（1）耀光初步抑制：入射辐射经过外置红外偏振片，实现对耀光的初步抑制；（2）经过步骤（1）进行耀光初步抑制的辐射能量由微纳光栅红外偏振相机收集成像；所述成像为原始图像；所述微纳光栅红外偏振相机的核心部件包括微纳光栅偏振阵列与红外焦平面，微纳光栅偏振阵列与红外焦平面的像素单元一一对齐，微纳光栅偏振阵列对入射辐射进行偏振调制，经由红外焦平面敏感转化为电信号，从而进一步实现分焦平面式红外偏振成像。

技术领域

本发明属于偏振光学成像技术领域，涉及一种基于微纳光栅红外偏振成像的水面耀光抑制方法。

背景技术

当采用红外成像系统对水面目标进行检测时，如果目标位于太阳耀光区域，目标自身的辐射信息可能完全淹没于太阳的耀光辐射中，这样就难以采用传统的红外成像系统实现目标的检测。根据菲涅尔定律和基尔霍夫定律可知反射辐射为部分偏振光，且垂直方向的偏振分量大于水平方向的偏振分量，基于此可利用太阳耀光的偏振特性对其进行抑制，传统方法主要在光学镜头前加装一片红外偏振片实现水面耀光的抑制，但当水面耀光辐射能量较强时，即使加装偏振片，所得图像可能仍然饱和，这时就需要两片偏振片以一定角度组合对强耀光进行抑制，而双偏振片系统在耀光较弱时可能将目标的辐射能量一同滤除，不具有自适应能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于微纳光栅红外偏振成像的水面耀光抑制方法，解决了现有技术中存在的在不同水面耀光能量下基于偏振的水面耀光抑制方法不具自适应能力的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于微纳光栅红外偏振成像的水面耀光抑制方法，包含如下步骤：

(1)耀光初步抑制：入射辐射经过外置红外偏振片，实现对耀光的初步抑制；

(2)经过步骤(1)进行耀光初步抑制的辐射能量由微纳光栅红外偏振相机收集成像；所述成像为原始图像；

所述微纳光栅红外偏振相机的核心部件包括微纳光栅偏振阵列与红外焦平面，微纳光栅偏振阵列与红外焦平面的像素单元一一对齐，微纳光栅偏振阵列对入射辐射进行偏振调制，经由红外焦平面敏感转化为电信号，从而进一步实现分焦平面式红外偏振成像。

作为本发明公开的一种基于微纳光栅红外偏振成像的水面耀光抑制方法的优选实施方式：还包含对所述原始图像的原始数据进行处理的步骤：

所述对原始数据进行处理的步骤采用如下公式进行处理：

式中：

α、β--根据经验设置的参数(均为非负实数)；

I_i,j--原始图像数据；

patch–图像窗口，大小为n×n；

E_patch--图像窗口的像素均值；

V_patch--图像窗口的像素方差；

P_in--输入像素；

P_out--处理结果。

作为本发明公开的一种基于微纳光栅红外偏振成像的水面耀光抑制方法的优选实施方式：所述微纳光栅偏振阵列包括依次紧密排列的若干个最小周期单元，所述最小周期单元是指有着最少像素数的重复单元，称为超像素。每个超像素单元为2×2超像素单元。