偏振光辅助的视觉惯性导航系统

为了提高组合导航系统的可靠性与位姿估计的精度,把偏振定向传感器引入同步定位与建图过程,提出并设计一种新的偏振光辅助的视觉惯性组合导航系统。采集偏振定向传感器、单目视觉相机及微惯性测量单元的数据,对多传感器数据进行时间戳对齐和预处理后,利用最小二乘优化方法建立目标方程,通过求解非线性方程组获取最佳的运动估计。该系统根据天空偏振分布实现了方位角的可观性,并融合了多传感器数据。基于上述组合导航系统进行户外车载实验,实验结果表明:在2 km的长距离运行中,相比原始视觉惯性系统,偏振光辅助的视觉惯性导航系统的位置误差降低了16.7%,航向角精度提升了23.4%。偏振定向传感器的接入能够抑制惯性器件测量值的漂移,改善导航系统的位置精度和姿态角精度,可满足卫星信号受到干扰等环境下的位姿估计精度和可靠性要求。

生物组织结构的庞加莱球表征

相较于传统的非偏振光学探测方法,Stokes-Mueller矩阵成像技术可反映出丰富的生物组织微观结构信息,被广泛应用于组织病变检测。本文探究了生物组织结构的庞加莱球表征方法,采用Mueller矩阵极化分解方法提取了可以表征介质基本偏振特性的3个表征向量———延迟向量(R)、二向色性向量(D)、偏振向量(P),并将其中的P向量和D向量绘制在庞加莱球上,以样本点聚集中心距为评价指标对比向量差异。以骨骼肌组织和纤维结缔组织的细胞核和纤维结构为研究对象,探究了同一生物组织不同结构的表征向量在庞加莱球上的分布规律,进一步对比分析了不同生物组织相似结构的表征向量在庞加莱球上的分布规律。研究发现,对于两种生物组织中相似结构的P向量和D向量的表征差异,纤维结缔组织优于骨骼肌组织8%以上。对于单一生物组织中的两种结构的表征差异,P向量优于D向量19.7%以上。实验结果表明,庞加莱球方法可以用于表征生物组织的不同结构,并作为生物组织表征的潜在技术手段。