申请/专利权人：北京理工大学重庆创新中心;北京理工大学

申请日：2020-12-30

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN112781728B

主分类号：G01J4/00

分类号：G01J4/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2021.05.28#实质审查的生效;2021.05.11#公开

摘要：本发明公开了精确求解结合压缩感知的全偏振高光谱成像方法，能够通过特定的两次全偏振调制，精确求解第一个斯托克斯参量，并据此提高后三个斯托克斯参量的重构精度，从而仅需一步重构用时；本发明利用四分之一波片、线偏振片和液晶可调滤波器组合实现全偏振调制和高光谱成像，固定四分之一波片的快轴角度和液晶可调滤波器的入射面线偏振角度，通过选取线偏振片的线偏振角度依次为45度和135度，获得两种全偏振调制，实现了偏振调制的最大自由度，且特定的调制方式简便灵活。

主权项：1.精确求解结合压缩感知的全偏振高光谱成像方法，其特征在于：包括四分之一波片、线偏振片、液晶可调滤波器和探测器；目标光波依次通过四分之一波片、线偏振片和液晶可调滤波器后，将待测全偏振高光谱图像进行全偏振调制后成像于探测器，在不改变液晶可调滤波器状态的情况下，选取线偏振片的线偏振角度依次为45度和135度，得到目标光波的压缩全偏振高光谱图像，再通过各个器件的穆勒矩阵运算得到系统的全偏振调制矩阵，最终结合全偏振调制矩阵并基于压缩感知理论得到目标光波的重构全偏振高光谱图像；得到目标光波的压缩全偏振高光谱图像具体步骤为：对目标光波实现两次全偏振调制；在每次全偏振调制中，每个线偏振片的线偏振角度下，遍历所有感兴趣的液晶可调滤波器的光谱波段，实现高光谱成像；对于每个光谱波段，探测器捕获一幅全偏振调制压缩图像，最终获得目标光波的压缩全偏振高光谱图像；每个光谱波段下，探测器捕获两幅全偏振调制图像，通过加法和乘法数值运算精确求解第一个斯托克斯参量图像；求解结果代入任一偏振调制方程，基于压缩感知理论重构后三个斯托克斯参量图像，合并得到目标光波的重构全偏振高光谱图像；得到系统的全偏振调制矩阵具体步骤为：利用四分之一波片、线偏振片、液晶可调滤波器和探测器的穆勒矩阵依次左乘构建系统的穆勒矩阵，所得矩阵的第一行由非零元素组成，其余行的元素均为零；将每次全偏振调制的各器件角度值代入所得系统穆勒矩阵的第一行，获得此次的全偏振调制向量，两次全偏振调制的调制向量通过列向拼接得到系统的全偏振调制矩阵；得到目标光波的第一个斯托克斯参量图像的具体步骤：每个空间像素对应两个偏振调制方程，调制系数由全偏振调制矩阵中的元素组成；在所述两次全偏振调制的各器件参数下，两个偏振调制方程中的第一个斯托克斯参量的调制系数均为0.25，而后三个斯托克斯参量的调制系数分别互为相反数，两幅偏振调制图像相加后乘以2，求解目标光波的第一个斯托克斯参量图像；将求解结果代入任一偏振调制方程，基于压缩感知理论重构后三个斯托克斯参量图像；据此重构每个光谱波段的四个斯托克斯参量图像。

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权利要求：

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