计算偏振彩色傅里叶叠层成像:散射光场偏振特性的复用技术

作     者：相萌 何飘 王天宇 袁琳 邓凯 刘飞 邵晓鹏 Xiang Meng;He Piao;Wang Tian-Yu;Yuan Lin;Deng Kai;Liu Fei;Shao Xiao-Peng

作者机构：西安电子科技大学光电工程学院西安710071 西安市计算成像重点实验室西安710071 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119 西安电子科技大学杭州研究院杭州311200 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年第73卷第12期

页      面：180-189页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:62205259,62075175,61975254,62105254) 中国科学院空间精密测量技术重点实验室开放基金资助的课题 

主　　题：散射 偏振 超分辨率 傅里叶叠层 计算成像 

摘      要：针对目前透过散射介质成像技术中宽谱导致目标信息被淹没于背景干扰中,且散射对波长的敏感性使得频谱信息混叠产生的色彩畸变严重,无法实现彩色超分辨率成像的问题,提出了基于散射光场偏振信息复用的计算偏振彩色傅里叶叠层成像技术.该技术深入地分析散射场的强度及偏振分布特性,综合利用散射场中目标与背景干扰的偏振信息差异性和唯一性表征,结合光场的偏振共模抑制特性和偏振的波长相关性,分通道实现宽谱散射场中的背景干扰信息和目标信息的有效分离.此外,深度挖掘散射光场中频谱信息的差异性,利用傅里叶叠层技术实现散射光场频谱信息拼接,进而获得透过散射介质的彩色高分辨率成像效果.实验结果表明,该方法不仅能够实现透过散射介质的超分辨率重建,而且偏振信息的复用对于谱宽造成的信号混叠有明显的抑制作用,大幅提升了重建图像的信噪比和对比度,抑制了色彩畸变,在未来的透过散射介质成像具有良好的应用前景.