仪器仪表学报

作者：董祉序，杨 澍，郭仁杰，孙梦楠，孙兴伟

单位：董祉序,1.沈阳工业大学机械工程学院,,杨 澍,1.沈阳工业大学机械工程学院,,郭仁杰,1.沈阳工业大学机械工程学院,,孙梦楠,1.沈阳工业大学机械工程学院,,孙兴伟,1.沈阳工业大学机械工程学院,

关键词：偏振成像;空间调制;仿真;滤波器带宽

基金：国家自然科学基金项目( 52005347)、辽宁省“揭榜挂帅” 科技重大专项项目( 2022JH1 / 10800049)、辽宁省教育厅基本科研项目(LJKMZ2022045,JYTMS20231189)、兴辽英才计划项目(XLYC2203190)、沈阳市中青年科技创新人才支持计划项目(RC220066)、辽宁省科技厅联合计划项目(2023-BSBA-243)资助

针对空间调制型全偏振成像系统在不同目标场景下成像效果不稳定的问题,使其在多目标场景均能保持最佳性能,提出了一种基于仿真干涉水印条纹的滤波器带宽优化计算方法,实现了对系统成像透镜的选型理论指导。通过在强度图像上叠加不同稀疏程度仿真干涉水印条纹的二维正弦函数得到仿真干涉图像,应用快速傅里叶变换和频域低通滤波算法对仿真干涉图解调得到全偏振图像,再对与强度图像结构相似度最高的偏振图像进行求解。提出了基于改进粒子群优化算法的最优滤波器带宽计算方法,通过引入疫苗提取选择策略和模拟退火机制实现了最优滤波器带宽的自适应选取,再结合不同目标场景下选定的图像分辨率、入射光波长及Savart偏光镜单束光偏移量等系统参数,计算得到成像透镜最优焦距,从而完成理论选型。实验部分对比分析了基于最优滤波器带宽选型与传统的自行经验选型的空间调制型全偏振成像系统稳定性,实验结果表明,基于最优滤波器带宽搭建的空间调制型全偏振成像系统性能较好,所提出的基于最优滤波器带宽选型相比于自行经验选型的频谱图反演面积增大4.16倍、图像结构相似度提高了63%,显著提高了系统的偏振成像质量。

来源：2024年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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