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基于航空多角度偏振辐射计遥感数据评估陆地表面偏振反射模型

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光学学报 2014年第1期34卷 244-251页

作者：王涵孙晓兵孙斌洪津中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学院大学北京100049

运用新研制的大气多角度偏振辐射计(AMPR)获得航空遥感数据并结合实验室测量数据对常用的三种地表偏振模型进行评估,分析地表偏振反射率的波段响应和角度响应特征。实验发现偏振反射率对波段变化的响应很小,该结论得到85%以上飞行数据... 详细信息

运用新研制的大气多角度偏振辐射计(AMPR)获得航空遥感数据并结合实验室测量数据对常用的三种地表偏振模型进行评估,分析地表偏振反射率的波段响应和角度响应特征。实验发现偏振反射率对波段变化的响应很小,该结论得到85%以上飞行数据的气溶胶反演结果支持。实验室数据中,波长变化1nm的黄棕壤和红沙土的偏振反射率改变量仅分别为2.43×10-6和1.47×10-6。在角度响应特征上,三种模型都与实验数据符合得很好,高植被覆盖率时三种模型与实际测量数据的偏差较小。分别对三种模型的航空数据进行拟合,Nadal和Bréon(NB)开发的地表偏振反射率模型与飞行数据符合得最好,拟合偏差约是其他两个模型的一半,NB模型能够更精确地描述地表偏振反射的特性。

关键词：遥感大气多角度偏振辐射计航空测量地表偏振反射率

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基于匀加速多普勒频率模型的ISAR成像

电子学报 1997年第6期25卷 58-61页

作者：王根原保铮孙晓兵西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室

传统的过合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）的成像方法是基于目标作匀速旋转，但是机动性强的非合作目标，非匀速旋转的情况也时有发生，这时会使成像质量下降．本文用等加速旋转模型代替传统的匀速旋转模型，使成像质量得到改善．

关键词：逆合成孔径雷达时频分布 ISAR 雷达成像

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不同湿度的低植被覆盖土壤表面偏振特性研究

光谱学与光谱分析 2010年第11期30卷 3086-3092页

作者：张荞孙晓兵洪津中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

相对于传统的光谱探测,偏振探测能够提供更多的目标信息,比如,利用偏振探测手段解译材料表面的折射率、粗糙度等特性;也可用来反演土壤的湿度等。应用土壤表面反射光的偏振特性来反演土壤湿度,为定量反演土壤湿度提供一种新的方法,在农... 详细信息

相对于传统的光谱探测,偏振探测能够提供更多的目标信息,比如,利用偏振探测手段解译材料表面的折射率、粗糙度等特性;也可用来反演土壤的湿度等。应用土壤表面反射光的偏振特性来反演土壤湿度,为定量反演土壤湿度提供一种新的方法,在农业、水文、气象和生态等领域中都有十分重要的意义。针对遥感中的一类混合像元难题,即低植被覆盖情况的土壤样品,通过实验测量,研究了样品表面偏振特性,进一步研究了样品表面偏振特性与土壤湿度的关系。结果表明,低植被覆盖土壤表面的偏振特性主要受裸土区域的影响,并与土壤湿度之间存在一种相关关系,例如,在本次实验中,当偏振度较小的光源以40°入射,且观测角处于20°～60°时,三种湿度土壤样品表面的偏振度与土壤湿度呈正比关系。进一步定量化这种相关关系将为反演低植被覆盖土壤湿度提供了一种新的途径。

关键词：低植被覆盖度土壤湿度偏振遥感混合像元

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雾霾天气条件下偏振遥感图像复原研究

武汉大学学报（信息科学版） 2014年第2期39卷 244-247页

作者：梁天全赵强孙晓兵王涵中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

针对雾霾天气造成图像质量退化引起的图像对比度降低问题,根据目标场景与大气气溶胶粒子散射光偏振特性的差异,开展雾霾天气目标偏振探测图像复原研究。通过实验获取雾霾天气条件下不同偏振旋转方位角度图像,提出图像复原算法进而提高... 详细信息

针对雾霾天气造成图像质量退化引起的图像对比度降低问题,根据目标场景与大气气溶胶粒子散射光偏振特性的差异,开展雾霾天气目标偏振探测图像复原研究。通过实验获取雾霾天气条件下不同偏振旋转方位角度图像,提出图像复原算法进而提高图像对比度,抑制雾霾介质造成图像退化的影响,提高光学成像系统的成像质量。结果表明,此算法能有效提高图像对比度和图像信息熵值,恢复目标,同时获取了目标景物的深度信息。本文研究为雾霾天气下目标探测与识别提供了有效的技术途径。

关键词：雾霾偏振探测目标复原对比度中图法

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土壤湿度的偏振反演模型与实验

武汉大学学报（信息科学版） 2011年第6期36卷 708-712页

作者：张荞孙晓兵洪津龚忠清中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室合肥市蜀山湖路35号230031 炮兵学院合肥市黄山路451号230031

采用了一种偏振方法来测量土壤湿度,并改进了一种粗糙表面的偏振反射模型。利用该模型对土壤湿度的偏振特性进行了分析与实验,发现该模型模拟数据与实验数据之间存在很强的相关性,进而可以建立该模型中的某些参数与土壤湿度的定量关系,... 详细信息

采用了一种偏振方法来测量土壤湿度,并改进了一种粗糙表面的偏振反射模型。利用该模型对土壤湿度的偏振特性进行了分析与实验,发现该模型模拟数据与实验数据之间存在很强的相关性,进而可以建立该模型中的某些参数与土壤湿度的定量关系,为定量反演土壤湿度提供新的途径。

关键词：偏振遥感偏振反射模型土壤湿度定量反演

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基于时频局域相关能量的时变信号分析

西安电子科技大学学报 1996年第2期23卷 137-144页

作者：孙晓兵保铮西安电子科技大学电子工程研究所

提出了一种基于信号时、频局域相关能量的新的时－频信号分析方法，它有着较明确的物理意义．进一步的分析表明了它实际上是对Ｒｉｈａｃｚｅｋ分布的平滑．与Ｗｉｇｎｅｒ分布（ＷＤ）相比，它有效地消除了多分量信号的交叉项，并避免... 详细信息

提出了一种基于信号时、频局域相关能量的新的时－频信号分析方法，它有着较明确的物理意义．进一步的分析表明了它实际上是对Ｒｉｈａｃｚｅｋ分布的平滑．与Ｗｉｇｎｅｒ分布（ＷＤ）相比，它有效地消除了多分量信号的交叉项，并避免了ＷＤ的频率模糊现象，计算方法也更为简便．

关键词：时-频分布信号分析时-频分析法信号处理

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基于注意力机制的偏振成像目标分类方法

光学学报 2021年第16期41卷 95-103页

作者：孙瑞孙晓兵刘晓宋强中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

基于注意力机制的神经网络可重点提取样本中关键区域的特征信息,将此特点应用于偏振图像目标分类任务中有助于充分获取不同偏振图像之间的相互关系,并从关键区域中提取出较多特征信息。针对杂乱自然背景中目标识别难度大的问题,提出一... 详细信息

基于注意力机制的神经网络可重点提取样本中关键区域的特征信息,将此特点应用于偏振图像目标分类任务中有助于充分获取不同偏振图像之间的相互关系,并从关键区域中提取出较多特征信息。针对杂乱自然背景中目标识别难度大的问题,提出一种基于注意力机制的偏振图像目标分类方法。首先,将注意力机制和卷积神经网络相结合,构建出适用于数量有限样本的偏振特征提取模型;然后,选择合适的偏振图像作为模型输入并对其进行训练,使得注意力模块中易于分类的通道域特征信息和空间域特征信息具有较大的权重,以实现分类准确率的进一步提高。实验结果表明,所提方法在不同自然背景中可有效提升目标分类的准确率,在自建偏振目标数据库中准确率达到95%以上。相较于传统的深度学习分类方法,所提方法的准确率得到明显的提高,因此更适用于杂乱背景中目标的分类。

关键词：成像系统偏振成像卷积神经网络注意力机制目标分类

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航空多角度偏振辐射计的偏振定标

光学精密工程 2012年第6期20卷 1153-1158页

作者：宋茂新孙斌孙晓兵洪津中国科学院安徽光学精密机械研究所光学遥感中心安徽合肥230031

研究了航空多角度偏振辐射计的辐射定标方法,以消除其自身引入的偏振效应,提高偏振辐射计的测量精度。首先,根据引入仪器偏振效应的主要因素推导了含定标系数的仪器探测方程,由仪器在0°和90°两个状态下对同一信号的探测方程求解了定... 详细信息

研究了航空多角度偏振辐射计的辐射定标方法,以消除其自身引入的偏振效应,提高偏振辐射计的测量精度。首先,根据引入仪器偏振效应的主要因素推导了含定标系数的仪器探测方程,由仪器在0°和90°两个状态下对同一信号的探测方程求解了定标系数表达式,并设计了仪器分别处于两个状态下获取信号、求解定标系数的定标方法。最后,分别针对非偏振光源和完全线偏振光源的测试数据求解了所有的定标系数,使用可调偏振度光源验证了偏振定标结果。结果显示,该仪器偏振测量精度不低于0.5%,满足仪器精度指标要求。

关键词：偏振遥感仪器多角度偏振辐射计偏振定标偏振光源

PARASOL/POLDER3卫星数据的海洋上空云检测

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遥感学报 2018年第6期22卷 996-1004页

作者：陈震霆孙晓兵乔延利中国科学院合肥物质科学研究院中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

在卫星海洋遥感中,云作为海气耦合系统最重要的调节器之一,其检测结果对海洋上空云微物理特性的反演精度有较大影响。因此,快速而准确识别海洋上空的云像元是卫星遥感数据处理过程中首要解决的关键问题。以PARASOL (Polarization and An... 详细信息

在卫星海洋遥感中,云作为海气耦合系统最重要的调节器之一,其检测结果对海洋上空云微物理特性的反演精度有较大影响。因此,快速而准确识别海洋上空的云像元是卫星遥感数据处理过程中首要解决的关键问题。以PARASOL (Polarization and Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Sciences coupled with Observations from a Lidar)卫星搭载的POLDER3载荷遥感数据为研究对象,提出一种改进的海洋上空云检测方法。首先剔除海洋耀光;接着利用有云与晴空区近红外反射率差异检验识别有云像元,并利用偏振反射率检验进一步识别低反射率的云像元;然后利用近红外与可见光反射率比值检验识别晴空像元;最后建立多角度云检测结果空间融合规则,重新标记有云、晴空和未定像元。以印度洋海区为例进行实验分析,将云检测结果与Buriez方法进行对比,发现检测精度基本相当,而有云像元的识别速度却平均提高约3倍。结果表明:该方法能有效的检测出海洋上空的云像元,满足业务化数据处理的高精度及时效性要求,为后续云微物理特性反演提供可靠的数据源。

关键词：云检测 POLDER3载荷偏振反射率多角度空间融合近红外