[发明专利]基于偏振特征的水面饱和耀光抑制方法、装置和设备

权利要求书

1.一种基于偏振特征的水面饱和耀光抑制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过偏振探测器获取待处理水面场景的平行方向光强图像，以及任意一个非饱和起偏方向对应的非饱和光强图像；

通过将垂直方向光强分解为平行方向光强和完全偏振光强之和，根据所述平行方向光强图像和所述非饱和光强图像，由预设公式得到垂直方向光强图像；

获取水面反射偏振度和水面折射偏振度，根据所述水面反射偏振度和所述水面折射偏振度，将所述平行方向光强图像和所述垂直方向光强图像分离为反射光图像和折射光图像；所述折射光图像即为饱和耀光抑制后图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过偏振探测器获取待处理水面场景的平行方向光强图像，以及任意一个非饱和起偏方向对应的非饱和光强图像，包括：

通过水平放置的0°、45°、90°、135°四通道分焦平面偏振探测器，以90°起偏角获取待处理水面场景的平行方向光强图像，以45°或135°起偏角获取对应的非饱和光强图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将垂直方向光强分解为平行方向光强和完全偏振光强之和，根据所述平行方向光强图像和所述非饱和光强图像，由预设公式得到垂直方向光强图像，包括：

通过将垂直方向光强分解为平行方向光强和完全偏振光强之和，根据所述平行方向光强图像和所述非饱和光强图像，由预设公式得到垂直方向光强图像；所述预设公式为：

其中，为所述垂直方向光强图像，为所述平行方向光强图像，为起偏方向α₁处对应的所述非饱和光强图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取水面反射偏振度和水面折射偏振度，包括：

通过测量所述偏振探测器的俯仰角计算得到水面观测角；

根据所述水面观测角计算水面反射偏振度和水面折射偏振度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述水面反射偏振度和所述水面折射偏振度，将所述平行方向光强图像和所述垂直方向光强图像分离为反射光图像和折射光图像，包括：

根据所述水面反射偏振度和所述水面折射偏振度，将所述平行方向光强图像和所述垂直方向光强图像分离为反射光图像和折射光图像；其中，所述折射光图像为：

其中，(i,j)表示像素点的坐标位置，I_T(i,j)为所述折射光图像，γ(i,j)为所述反射偏振度，χ(i,j)为所述折射偏振度，I^||(i,j)为所述平行方向光强图像，I^⊥(i,j)为所述垂直方向光强图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在得到饱和耀光抑制后图像之后，通过计算耀光抑制前后目标和背景之间的对比度和信噪比，评估饱和耀光的抑制效果。

7.一种基于偏振特征的水面饱和耀光抑制装置，其特征在于，所述装置包括：

图像采集模块，用于通过偏振探测器获取待处理水面场景的平行方向光强图像，以及任意一个非饱和起偏方向对应的非饱和光强图像；

垂直方向光强图像恢复模块，用于通过将垂直方向光强分解为平行方向光强和完全偏振光强之和，根据所述平行方向光强图像和所述非饱和光强图像，由预设公式得到垂直方向光强图像；

饱和耀光分离抑制模块，用于获取水面反射偏振度和水面折射偏振度，根据所述水面反射偏振度和所述水面折射偏振度，将所述平行方向光强图像和所述垂直方向光强图像分离为反射光图像和折射光图像；所述折射光图像即为饱和耀光抑制后图像。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块还用于：

通过水平放置的0°、45°、90°、135°四通道分焦平面偏振探测器，以90°起偏角获取待处理水面场景的平行方向光强图像，以45°或135°起偏角获取对应的非饱和光强图像。