基于偏振时域特性的海面耀光抑制方法

耀光是太阳光入射到海面上由海面镜面反射而成,其较高的辐射强度会造成传感器像元饱和,使得海面目标轮廓淹没在耀光中,对目标探测造成影响。基于耀光的偏振时域特性,提出一种耀光抑制方法。该方法利用实时偏振成像系统对有耀光的海面进行实时偏振测量,同时获取0°、45°、90°三个偏振方向的偏振视频图像信息;根据不同偏振方向视频对应帧图像计算Stokes矢量,生成空间域耀光抑制偏振辐射图序列。对生成的图像序列进行时域融合,从而抑制耀光。搭建水面实时偏振成像观测实验平台,开展耀光背景下水面目标的探测实验。实验结果表明:对比普通线偏振图像,所提方法获得的耀光抑制图像信杂比提升显著,耀光抑制效果明显,图像中海面目标显著性得到有效增强。

基于偏振特征的水面饱和耀光抑制技术

为解决水面及水下目标侦察、探测、识别过程中存在的水面耀光干扰问题,利用偏振特征实现了水面耀光的抑制和目标的增强。分析了水面光波反射和折射过程中偏振特征传输规律,利用光波在垂直方向和平行方向上的光强分布关系,提出一种基于偏振反折射效应的水面耀光抑制方法。该方法利用水面反射偏振度、折射偏振度、垂直方向光强图像和平行方向光强图像,实现了水面耀光的分离和抑制。针对饱和耀光抑制过程中存在的垂直方向光强图像饱和失真问题,提出了一种基于完全偏振分解的饱和光强恢复方法,利用平行方向光强图像和任意一个非饱和起偏方向上获取的光强图像计算恢复出垂直方向光强图像,然后利用恢复后的垂直方向光强图像实现水面饱和耀光的抑制。实验结果表明,通过对水面耀光的抑制,有效提升了耀光区域内目标和背景之间的对比度及信噪比,增强了目标的显著性。