高分辨快拍穆勒矩阵成像测偏技术研究

批准号:
11664004
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
曹奇志
依托单位:
学科分类:
A2210.与光学有关的交叉领域
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张晶、徐艳华、邓婷、樊东鑫、张雅丽、韩阳丹、莫小静
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中文摘要
穆勒矩阵成像测偏技术(MMIP)融合了照相机和测偏仪的功能,能同时获取目标的强度图像和穆勒矩阵图像,可提供目标的形影、组织结构、介电常数、含水量等信息,在生物医学、遥感、材料、火灾等领域有重要的应用价值。针对分时型MMIP不能实时快速检测动静态目标和频域反演导致偏振图像空间分辨率低等问题,提出以改进型萨瓦偏光镜为核心器件的快拍穆勒矩阵成像测偏技术(MSP-SMMIP)及其高分辨空域反演技术的新型原理和方案。首先,运用光学理论分析MSP-SMMIP的正演过程,阐明其正演机理,构建正演数理模型,搭建实验装置,采用计算机仿真和实验验证其原理方案的正确性;其次,采用空间调制和线性叠加原理,构建高分辨空域反演模型,设计反演算法,开发空域反演程序和软件,运用计算机仿真和实验验证算法效果。本项目将为快拍穆勒矩阵成像测偏技术的研究提供新思路和新方法,为探究突破低空间分辨制约该技术的应用瓶颈进行有益的探索。
英文摘要
Mueller matrix imaging polarimeter (MMIP) which combined with the function of the camera and polarimeter, can simultaneously obtain the target intensity image and Mueller matrix image, and provide the information of the target, such as the image, organization structure, dielectric constant, water content, these information have important application value, such as in biomedicine, remote sensing, materials, fire and other fields. In order to solve these problems that time-sharing MMIP cannot real-timely and rapidly acquire the polarization information of dynamic or static target, and polarization information inversion in frequency domain results in low spatial resolution. We put forward the new principle and scheme of the snapshot Mueller matrix imaging polarimeter using modified savart polariscope (MSP-SMMIP) and its polarization information inversion in spatial domain. First of all, MSP-SMMIP forward process will be analyzed by the optical theory, its forward mechanism will be clarified, forward mathematical model will be built, the experimental device will be set up, the correctness of the principle scheme will be verified by simulation and experiment. Secondly, the spatial modulation and linear superposition principle will be used to build high resolution inversion model in spatial domain, inversion algorithm will be designed, inversion programs and software in spatial domain will be developed, the efficiency of the algorithm will be validated by simulation and experiment. The project will provides new ideas and new methods for the snapshot Mueller matrix imaging polarimeter, and carry on the beneficial exploration that break through bottleneck that a wide range of applications of the technology restricted low spatial resolution.
穆勒矩阵成像测偏技术(MMIP)融合了照相机和测偏仪的功能,能同时获取目标的强度图像和穆勒矩阵图像,可提供目标的形影、组织结构、介电常数、含水量等信息,在生物医学、遥感、材料、火灾等领域有重要的应用价值。针对分时型MMIP不能实时快速检测动静态目标和频域反演导致偏振图像空间分辨率低等问题,提出以改进型萨瓦偏光镜为核心器件的快拍穆勒矩阵成像测偏技术(MSP-SMMIP)及其高分辨空域反演技术的新型原理和方案。首先,运用光学理论分析MSP-SMMIP的正演过程,阐明其正演机理,构建正演数理模型,搭建实验装置,采用计算机仿真和实验验证其原理方案的正确性;其次,采用空间调制和线性叠加原理,构建高分辨空域反演模型,设计反演算法,开发空域反演程序和软件,运用计算机仿真和实验验证算法效果。本项目将为快拍穆勒矩阵成像测偏技术的研究提供新思路和新方法,为探究突破低空间分辨制约该技术的应用瓶颈进行有益的探索。.(1)完成了MSP-SMMIP的创新性原理及实施方案论证,构建了正演和反演数理模型。.(2)设计、研制了快拍穆勒矩阵成像测偏验证装置,开展了验证实验,实现了全部16个穆勒矩阵阵元图像快拍获取。.(3)建立了快拍穆勒矩阵成像测偏定标、偏振信息反演数据处理程序软件。.(4)发表了SCI和EI收录学术论文9篇(其中8篇SCI,1篇EI);申请发明专利5项,已授权发明专利2项;培养学生5名。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Wideband absorption in Thue–Morse quasiperiodic graphene-based hyperbolic metamaterials
Thue-Morse 准周期石墨烯双曲超材料中的宽带吸收
DOI:10.1117/1.oe.57.3.037102
发表时间:2018-03
期刊:Optical Engineering
影响因子:1.3
作者:Yongqiang Kang;Hongmei Liu;Qizhi Cao
通讯作者:Qizhi Cao
Acquisition of full-resolution image and aliasing reduction for spatially modulated imaging polarimeter with two snapshots
具有两个快照的空间调制成像旋光计的全分辨率图像采集和混叠减少
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Applied Optics
影响因子:1.9
作者:Jing Zhang;Changan Yuan;Guohua Huang;Yinjun Zhao;Wenyi Ren;Qizhi Cao;Jianying Li;Mingwu Jin
通讯作者:Mingwu Jin
Bi-dimensional empirical mode decomposition based fringe-like pattern suppression in polarization interference imaging spectrometer
偏振干涉成像光谱仪中基于二维经验模态分解的条纹状图案抑制
DOI:10.1016/j.optcom.2017.09.071
发表时间:2018
期刊:Optics Communications
影响因子:2.4
作者:Ren Wenyi;Cao Qizhi;Wu Dan;Jiang Jiangang;Yang Guoan;Xie Yingge;Wang Guodong;Zhang Sheqi
通讯作者:Zhang Sheqi
DOI:--
发表时间:2018
期刊:物理学报
影响因子:--
作者:张晶;任文艺;曹奇志;李建映;邓婷;Jin Ming Wu
通讯作者:Jin Ming Wu
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Acta Physica Sinica
影响因子:1
作者:曹奇志;元昌安;胡宝清;任文艺;赵银军;张晶;李建映;邓婷;Mingwu Jin
通讯作者:Mingwu Jin
二维空间调制快拍成像测偏动态定标及其反演技术研究
- 批准号:--
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:32万元
- 批准年份:2024
- 负责人:曹奇志
- 依托单位:
国内基金
海外基金
