文 献 综 述
摘要：偏振图像在收集强度图片中的不可见信息是非常有用的。它们在计算机视觉、遥感、生物医学成像和工业控制等方面有许多应用。一个最常见的应用就是目标探测，它的目的是优化我们感兴趣的目标和背景之间的对比。在偏振目标探测的主要问题之一是非信息的空间波动的容错性，比如强度波动。为了适应这种需要，不同的偏振成像策略已经被设计出来。我们采用了一般状态对比成像技术，还采用了适用于目标探测成像质量标准，并用它来优化一般状态对比成像配置。
关键字：偏振图像； 目标探测； 一般状态对比成像；
- 研究背景
电磁波是矢量波,即要完整描述一个电磁波,除了要指明它的幅度，相位和频率外,还要指明它的矢量方向。在雷达领域一般用极化描述电磁波的矢量方向'所谓极化,它反映的是空间电磁波的时变电场矢量的幅度大小和方向随传播方向变化的情况[1，2]。电磁波照射目标后,其极化状态将发生改变。不同目标对入射电磁波的极化有不同的散射极化,这称为极化效应或去极化效应[3]。极化散射矩阵表征了目标对极化波的散射特征,它不仅与目标的形状、大小及姿态等因素有关,而且主要与照射到目标的极化态有关,不同的极化波照射到目标上将有不同的极化散射矩阵[4]。反射光偏振状态的测量可为分辨不同地表形态提供有用的附加信息,将偏振测量引入遥感所获得的信息,自然会比单纯测量光的强度要丰富得多。
在偏振目标探测的主要问题之一是非信息的空间波动的容错性，比如强度波动。事实上，在一些情况下，光强用来区别兴趣区是非常有用的，但是在另外一些例子中，它不能区别并且可能产生假警报，在这种情况下只能依靠偏振特性来探测。为了适应这种需要，不同的偏振成像策略已经被设计出来。特别地，一些策略提议从测量值中提取偏振特性 [5,6]。然而，最简单的抑制强度影响的方法就是正交状态对比成像（OSC） [7]。这个技术在于照明的已给出偏振状态的场景并且在分析相对于照明状态平行和正交的光之后，需要两张强度图片。当像素机智比率处于两张图像的不同和总和之间时，获得OSC图像。OSC成像是一种高效的方式来估计光由场景造成的背散色在某个特定条件下的DOP偏振度，它已经在一些应用中使用了 [7–10]。
我们采用了一种一般OSC成像，通过允许获得两张图像的照明和分析状态独立变化，因此达到优化的效果，称之为GSC成像。必须指出在这个方向已经有大量的研究[11-14]。众所周知，由于图像是噪声测量值的比率，在OSC成像中的主要问题是噪声增强 [11,15]。这个影响已经被考虑进用来优化照明和分析偏振状态的标准中。我们考虑两种常见的噪声源。第一种是泊松分布式散粒噪声，即使设计的非常好的使用非相干光源的光学成像系统也被这种噪声所限制。第二种是场景本身偏振特性的空间波动，通过非线性的散射介质，它可以成为在成像过程中主要的扰动源。此外，GSC成像仪在照明和分析偏振状态中可以有不同的自由度，但是越大的自由度会增加成像系统的复杂性和成本。已提出方法的更大的优点是在目标探测中给出了客观的图像质量表达式，因此也提供了一个定量评估由额外自由度带来的改进的方式。
二、研究现状
2.1 国外研究现状
国外对偏振成像技术的研究已开展了30多年。进入 20 世纪 90 年代以后在红外偏振成像技术领域得到了迅猛发展。目前报道的偏振成像技术方案已有几十种，而且新的方案还在不断被发现。偏振成像技术方案与偏振成像分类密切相关。最典型的偏振成像技术方 案分类如下：
1）按照光源照明方式划分，有被动式偏振成像 和主动式偏振成像。
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