●“偏振成像探測技術學術叢書”序
前言
第1章偏振光學的發展歷史1
參考文獻5
第2章偏振信息的測量方法6
2.1偏振信息測量精度的影響因素6
2.1.1噪聲的影響6
2.1.2測量矩陣的影響7
2.2Stokes矢量測量方法7
2.2.1Stokes矢量傳統的測量方法7
2.2.2Stokes矢量物理優選似然估計方法11
2.2.3基於采集時間優化的測量方法15
2.3 eller矩陣測量方法19
2.3.1 eller矩陣傳統的測量方法19
2.3.2 eller矩陣物理優選似然估計方法23
2.4橢偏參數測量方法25
2.4.1橢偏參數傳統的測量方法26
2.4.2儀器矩陣優化的方法26
2.4.3最小測量次數的方法33
參考文獻43
第3章偏振測量繫統的標定方法46
3.1Stokes偏振測量繫統的標定方法46
3.1.1傳統繫統的標定方法46
3.1.2傅裡葉分析的誤差標定法48
3.1.3分焦平面繫統的標定方法50
3.2 eller偏振測量繫統的標定方法61
3.2.1傅裡葉標定法61
3.2.2特征值標定法62
3.2.3優選似然標定法66
參考文獻73
第4章微光偏振成像技術76
4.1微光環境下偏振成像的內涵和挑戰76
4.2傳統的微光圖像增強方法77
4.2.1基於灰度變換的微光圖像增強方法78
4.2.2直方圖均衡微光圖像增強方法79
4.2.3Retinex微光圖像增強方法80
4.2.4BM3D圖像去噪算法83
4.3深度學習技術86
4.3.1深度學習的基本概念及其在計算成像中的應用86
4.3.2卷積神經網絡90
4.3.3殘差網絡92
4.3.4密集連接網絡93
4.4基於深度學習的偏振圖像去噪技術93
4.4.1偏振圖像數據集的制作94
4.4.2偏振圖像去噪深度神經網絡結構96
4.4.3去噪網絡損失函數的設計99
4.4.4去噪網絡訓練及性能分析99
4.4.5偏振圖像去噪結果及質量評價102
4.5基於深度學習的微光彩色偏振成像技術110
4.5.1低照度彩色偏振圖像數據集的制作110
4.5.2多通道光強-偏振聯合的低照度圖像復原網絡113
4.5.3彩色圖像損失函數的設計114
4.5.4網絡訓練及性能分析116
4.5.5微光偏振成像實驗結果及分析120
4.5.6微光偏振成像外場應用研究125
參考文獻127
第5章散射環境下偏振成像信息處理方法130
5.1水體散射介質下的偏振成像技術130
5.1.1基於偏振差分的水下復原技術131
5.1.2三自由度偏振差分水下成像技術133
5.2基於物理退化模型的水下圖像偏振復原技術139
5.2.1水下成像的基本物理模型139
5.2.2水下成像的偏振特性141
5.2.3水下偏振成像繫統的搭建142
5.2.4基於偏振成像的水下圖像復原方法142
5.2.5基於傳輸函數校正的水下散射環境中偏振圖像復原方法147
5.2.6在散射介質中非均勻光場下的偏振圖像復原方法152
5.2.7水下強散射環境中基於圓偏振光照明的圖像聯合復原方法157
5.2.8其他基於偏振模型的水下散射環境灰度圖像復原方法166
5.2.9基於偏振成像的水下圖像色彩復原技術169
5.2.10基於直方圖衰減先驗和偏振模型的水下圖像色彩復原技術179
5.2.11基於深度學習的水下偏振圖像復原技術184
5.3大氣散射介質下的偏振成像技術200
5.3.1基於偏振角的偏振度聯合估計的偏振圖像復原技術200
5.3.2基於單幅圖的“偽偏振”圖像復原技術205
5.4去散射偏振成像繫統工程應用研究208
5.4.1水下偏振成像繫統208
5.4.2水下偏振成像繫統池試209
5.4.3水下偏振成像繫統海試212
5.4.4偏振去霧成像繫統工程應用214
參考文獻215
第6章總結與展望220

本書針對偏振信息測量和偏振信息處理這兩個偏振成像技術的核心環節，基於作者及其研究團隊多年的研究成果，詳細介紹了偏振信息測量技術的原理以及新的優化測量方法，並介紹了偏振信息處理技術的算法原理及其在偏振圖像去霧、偏振圖像去噪等領域的應用和相關的新研究進展。本書內容包含理論、方法、繫統、應用四個層次，具體內容包括：偏振光學、偏振測量、偏振成像的發展歷史；偏振信息的分析方法；偏振信息的測量方法；典型的偏振測量繫統的標定方法；典型偏振成像繫統的介紹；偏振信息成像處理在各類復雜環境成像中的應用等。
本書可作為從事偏振光學、偏振測量、光學成像方面工作的研究人員和工程技術人員的參考資料，也可作為高等院校、科研院所的光學工程、光電信息相關學科的專業用書，還可作為一般讀者了解偏振成像技術的參考讀物。