[發明專利]一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量系統及方法

有效

• 申請號: 201210043875.0
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102590824A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 晏磊;陳偉;趙海盟;李宇波;吳太夏;孫巖標;相云;王娟娟;楊文劍;高付民;曲陽
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量系統，其特征在于：它包括一用于提供空間位置和時間信息的定位定時系統，一能夠測量Stokes四分量的全分量成像系統和一包括V分量在內的全分量偏振圖像處理系統；所述成像系統為一能夠全分量成像的相機和一通過接口與其連接的數據采集卡，所述定位定時系統連接在所述相機的外殼內，或者通過數據線與所述相機連接，以為所述圖像處理系統提供相機的位置和姿態；所述圖像處理系統中設置有輻射校正模塊和幾何校正模塊，以對從同一地物的四個分量所成圖像，特別是對V分量所成圖像做出輻射校正和幾何校正。

2.如權利要求1所述的一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量系統，其特征在于：所述定位定時系統為GPS和IMU。

3.如權利要求1或2所述的一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量方法，其包括以下內容：

1)設置一全分量偏振遙感成像測量系統，其包括一用于提供空間位置和時間信息的定位定時系統，一能夠測量Stokes四分量的全分量成像系統和一包括V分量在內的全分量偏振圖像處理系統；

2)通過所述成像系統對包括V分量在內的全分量光譜信息進行掃描成像；

3)通過所述圖像處理系統中的輻射校正模塊和幾何校正模塊對包含V分量在內的全分量光譜信息進行輻射校正和幾何校正；

4)通過建立V分量成像模型，獲得包括V分量在內的描述完整結構的Poincare球模型，根據所述Poincare球模型計算獲得能夠滿足遙感應用需求的全分量偏振遙感圖像的測量結果。

4.如權利要求3所述的一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量方法，其特征在于：所述步驟4)中，測量結果中的偏振度P公式如下：

P=Q2+U2+V2I]]>

同時根據P點分布的位置，其Stokes矢量式S應寫為：

式中Q、U、I、V是偏振Q、U、I、V分量大小，所述分量依據偏振光物理特性測定，β為橢圓率角，φ為傾斜角。

5.如權利要求3或4所述的一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量方法，其特征在于：所述步驟4)中，建立所述V分量成像模型包括以下步驟：

1)在實驗室不同光源光照條件下進行V分量的定量測量，分析V分量相關特性曲線與地物特質的關系，對V分量進行定量描述和建立實驗室光照條件下V分量成像模型；

2)在自然光照條件下進行V分量的定量測量，找出自然光照條件下獲取的V分量特性與實驗室條件下的差異，建立自然光照條件V分量成像模型；

3)對步驟1)和步驟2)的測量結果進行比較分析，根據各種條件下所述V分量成像模型的擾動因素，建立在包括環境因素在內的自然光照條件下的V分量成像模型，以在偏振遙感測量中能夠表征地物的本質屬性。

6.如權利要求5所述的一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量方法，其特征在于：所述步驟1)中，在實驗室不同光源光照條件下進行V分量的定量測量的步驟如下：

①用不同照射角度的非偏振光和線偏振光照射巖石樣品表面，利用成像測量系統檢測反射光的各偏振參數，并保證實驗有良好的可重復性，同時在實驗中，通過計算逐步優化所述成像模型；

②以照射光線反射面的法線為軸，旋轉巖石樣品，連續選取若干角度點，測量各偏振參數，觀察偏振相位參數的變化情況和規律；

③將實驗中V分量最強的測量條件和V分量最弱的測量條件進行比較，并結合各種巖石自身的性質，確定V分量與光照因素相關的成像模型。