[发明专利]一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法与系统

权利要求书

1.一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取目标场景的原始偏振光谱图像；

步骤2：将原始偏振光谱图像分离并重构，获得不同偏振方向对应的偏振高光谱图像；

步骤3：计算步骤2所得的偏振高光谱图像的偏振参量；

步骤4：利用红色波段与近红外波段的偏振参量计算NDVI指数，获得NDVI指数图像；

步骤5：对NDVI指数图像进行二值化，获得二值化图像；

步骤6：对二值化图像进行腐蚀运算与膨胀运算，获得伪装物识别后的目标物和背景。

2.根据权利要求1所述的一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特征在于，步骤1具体为：

将基于线性渐变滤光片的偏振多光谱相机(2)固定在转台(1)的转州中心位置，确定位移像元个数s,根据位移像元个数s调整转台(1)的转速和旋转角度；再利用偏振多光谱相机(2)获取目标场景的M张原始偏振光谱图像，其中s为2的倍数，M为大于等于1的整数。

3.根据权利要求2所述的一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特征在于，步骤2具体为：

2.1)利用线性渐变滤光片，获得每张原始偏振光谱图像上的波长λ₁，λ₂，…，λn；提取波长λ₁，λ₂，…，λn的响应峰值位置对应的位移像元个数s列，并将位移像元个数s列分别拼接，获得包含偏振方向的单一波段图像，n为大于等于1的整数；

所述偏振方向包括0°、45°、90°和135°；

2.2)根据四个偏振方向分别分解步骤2.1)所得的单一波段图像，获得偏振高光谱图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特征在于，步骤3具体为：

通过下式计算偏振高光谱图像的偏振参量S

式中，I表示两个偏振分量I_0°、I_90°分别在0°和90°的光强之和，即总偏振强度；

Q表示两个偏振分量I_0°、I_90°分别在0°和90°的光强之差；

U表示两个偏振分量I_45°、I_135°分别在45°和135°的光强之和。

5.根据权利要求4所述的一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特征在于，步骤4具体为：

对红色波段与近红外波段的偏振高光谱图像的偏振参量进行排列组合，分别计算NDVI指数图像，再计算NDVI指数图像的标准差，选择标准差最大的NDVI指数图像，作为最佳效果的NDVI指数图像；

所述NDVI指数通过下式计算：

式中：I_RED表示红色波段，I_NIR表示近红外波段。

6.根据权利要求5所述的一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特征在于，步骤5具体为：

根据步骤4中计算出的NDVI指数图像上各像元数值，画出NDVI指数图像对应的直方图，将直方图对应的曲线上极小值点设置为阈值T；对NDVI指数图像中的每个像元进行二值化，当NDVI指数的数值小于等于阈值T时置为0，当NDVI指数的数值大于阈值T时置为255，获得二值化图像。

7.根据权利要求6所述的一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特征在于，步骤6具体为：

将步骤5所得二值化图像上数值为0的像元作为图形点，数值为255的像元作为背景点，进行腐蚀运算与膨胀运算，获得伪装物识别后的图像；

所述腐蚀运算的具体方法为：

将图形点在3×3邻域内的全部背景点的数值设为0；

所述膨胀运算的具体方法为：

将背景点在3×3邻域内的全部图形点的数值设为255。