基于可见光偏振成像的目标探测技术研究

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1、密级:硕士学位论文基于可见光偏振成像的目标探测技术研究作者姓名：刘征指导教师：王华闯副研究员中国科学院光电技术研究所学位类别：工学硕士学科专业：计算机技术研究所：中国科学院光电技术研究所二零一六年五月ResearchoftheTargetDetectionTechnologybasedonVisibleLightPolarizationImagingByZhengLiuADissertation/ThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialful

2、fillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofComputerTechnologyTheInstituteofOpticsandElectronics,ChineseAcademyofSciencesMay,2016致谢三年前，仲夏之际，天府之国成都迎接我来；三年后，骄阳似火，伴着“博学笃志,格物明德”的所训我将踏上新的征程。就要告别这“恰同学少年，风华正茂”的学生时代，期许未来的同时，心里更多的是不舍。实验室良好的学习和生活氛围让我可以安心地做自己喜欢的事，看自己喜欢的书，同周

3、围优秀的同学们一起成长，生活，这些都是我人生最宝贵的记忆，此外，我想对培养我三年的光电所及各位师长、同学致以最崇高的敬意和最衷心的感谢！偏振成像探测对我来说是一个全新的领域，因为项目需要被确定为毕业课题，从开始的焦虑不安，彷徨无措，再经过集中精力，努力耕耘，研究课题终于渐露雏形，作为我学生生涯的最后一篇论文，其中凝结了多位师长和同学的指导与关怀。首先，我想感谢我的导师王华闯老师。王老师对我的关心和指导贯穿我整个读研期间，其精益求精的工作作风和平易近人的人格魅力对我影响深远，不仅帮助我掌握了基本的研究方法，还教会了我许多做人做

4、事的道理，让我获益匪浅。能够碰到一位教会我勇敢承担肩上责任的人生导师，我很幸运，也很感谢，我会按照您的叮嘱，一路坚定地走下去，努力成长到有能力承担以后的家庭责任，工作中的责任，推动社会进步的责任，让自己不辜负您的期望！其次，还要感谢我们五室的主任徐智勇老师。徐主任是我们五室的精神和榜样，在工作中您是严谨、高效的代表，是您教会了我做事要踏实认真；在生活中平易近人，细致入微，能够及时关心和解决同学遇到的难题，让我们能够全身心地投入到对科学的探究中。希望能够学习您的工作作风、为人处事以及养生之道。再次，我想感谢一室的曾恒亮同学。在

5、和你一起从事偏振成像探测项目的过程中，我学到了很多研究的方法，在课题构思和实现的前期，我遇到了很大的阻力，一度停滞不前，正是在你的帮助下我才能在面对挫折时坚持下来并逐一解决每一个问题，在算法设计和实验过程中曾同学也给我提供了大量极具价值的建议。三年来，还有许多老师和同学给予了我大量的帮助和关怀，感谢魏宇星、余学刚、王芳、马茜、许俊平、蔡敬菊等诸多老师对我课题研究的帮助，感谢李玉冰老师为我烦心学习之外的其它琐事，感谢研究生部的廖俊莉、胡琛、朱文老师对我学习、生活和工作的各方面支持。感谢程华、许波、贾格、邓集洪、吴文德、徐赟、宋

6、庆欢、胡锦龙、王仕明、余化鹏、常永鑫师兄师姐对我的照顾，感谢杨威、张栩铫、刘慧勤、赖丽君、黄烨、周黎和我同一届的同学们，他们的勤奋与优秀给了我无穷的动力，也因为他们，在光电所的时光显得如此短暂而珍贵，感谢伍宇恒、保富、兰琦、贺先辉、卫磊等师弟师妹让实验室充满朝气。最后，我还要特别感谢我的父母和女朋友易蓓，谢谢他们一直以来对我的支持，I作为我的良师益友伴我一路成长。真诚地感谢生命中的每一次际遇，相信在光电所的每一个瞬间都将成为我一生的美好回忆。刘征2016年5月IIIII摘要摘要目标探测是光电跟踪与场景识别领域的一个重要课题，

7、自然场景的日益复杂以及隐藏技术的不断发展，导致常规探测手段难以有效探测隐藏目标。作为一种新兴的探测手段，偏振成像探测区分目标与背景的辐射及偏振特征差异，获取强度和偏振信息的同时，能够有效增强图像细节，提高复杂背景下的探测效率。本文主要对可见光偏振成像技术在目标探测和场景识别领域中的应用进行研究，主要包括以下内容：第一部分，介绍了偏振探测的理论基础。对偏振成像探测的产生原理、传输过程以及偏振图像获取的一般流程进行了介绍，重点研究了多方向偏振图像的采集、图像预处理以及偏振特征的提取等过程。第二部分，对偏振成像探测技术中的偏振信息

8、融合以及偏振目标增强进行了研究。偏振信息融合过程中重点对多尺度变换融合方法进行了介绍，在金字塔变换、小波变换、非下采样轮廓波变换（NSCT）以及非下采样剪切波变换（NSST）等理论的基础上，提出了一种基于非下采样剪切波变换（NSST）的可见光偏振图像融合方法；而偏振目标增强中则介绍了引导滤