CN113701886A - 一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法，属于光学探测理论研究领域，包括确定复杂天气下偏振光成像条件与环境条件、目标与探测器参数；计算太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度；利用6S大气辐射传输模型确定目标偏振反射率；获取目标间接辐射的光亮度；利用Modtran4.0软件确定探测器响应波段大气平均透过率；利用zemax软件确定光学系统透过率；获取探测器像面中心照度、光学系统入瞳处的光能量、目标在探测器上产生的电子数、系统总噪声和信噪比；利用Matlab/VC++编程软件，根据上述过程编制软件，进行分析与优化迭代；最终形成满足能量要求和信噪比要求的偏振光成像系统。
Description
技术领域
本发明属于光学探测理论研究领域，具体地，涉及一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法。
背景技术
我国光电成像装备主要是基于强度成像的电视摄像或者红外热像仪等，即通过获取目标与背景的反射、辐射光强在空间的分布特征，并结合信息化的处理手段从中识别并跟踪兴趣目标。这种方式在以往条件下曾经发挥了重要的作用，但在雾霾、烟尘等复杂环境下探测性能下降，低对比度目标难以识别、区分。偏振成像探测技术具有“穿透烟雾”、“凸显目标”、“辨别真伪”的优势，近年来越来越受到重视。
复杂环境的动态和静态物理特性对光电系统性能及成像效果的影响，一直是光学系统设计和装置使用所必需考虑的重要问题。如果在光学系统设计和装置使用时，能够进行雾霾天气偏振光能量计算，深入研究偏振光在大气环境中传输特性及模型，对于优化偏振光电系统设计，提高环境适应性能及其成像性能都是非常必要的。
雾霾天气偏振光能量计算模型是以计算机和各种物理效应设备为技术手段，对整个光电成像链路进行描述，建立各主要因素之间的逻辑关系和数学关系，使其反映实际环境下偏振光能量的传递。为得到真实雾霾天气下偏振光能量传递结果，需要寻找一种新的计算方法，才能更好的开展偏振成像探测光学系统设计和设备应用的环境适应性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为得到真实雾霾天气下偏振光能量传递结果，更好的开展偏振成像探测光学系统设计和设备应用的环境适应性，而提出了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法。
本发明公开了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法，其特征在于，该方法基于安装有6S软件、Modtran4.0软件、zemax软件和Matlab/VC++软件的计算机系统，具体实现步骤如下：
步骤1、设定复杂天气下偏振光成像条件与环境条件、目标与探测器参数
确定成像条件，所述成像条件包括：太阳天顶角、太阳方位角、探测器观测角、探测器方位角、探测距离、探测器高度和目标有效反射面积；
确定环境条件，所述环境条件包括：大气能见度、海拔高度、观测日期、大气模式、气溶胶模式、地表特征、大气光路、工作方式、季节和天气情况；
确定偏振光成像系统参数，所述偏振光成像系统参数包括：光学系统参数和探测器参数，光学系统参数包括透镜材料、透镜厚度、透镜曲率半径、透镜半直径、透镜圆锥系数和系统入瞳半径；探测器参数包括探测器响应波段、探测器量子效率、积分时间、天空背景光在探测器上产生的电子数、暗电流产生的电子数、电子读出噪声产生的电子数、卡式系统结构的遮拦比、光学系统F数、微偏振片阵列的平均透过率、光谱滤波器的透过率系数和像斑在探测器靶面上所占像元个数；
步骤2、获取太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度
由普朗克方程可知，太阳在探测器响应波段(λ1,λ2)内的辐射能量满足公式(1)：
其中c1＝3.742×10-16W·m-2为第一辐射常数；c2＝1.439×10-2mk为第二辐射常数；T＝5900K代表太阳黑体的绝对温度；λ表示探测器工作波段辐射波长；
太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度ES为：
其中，Ms为太阳辐射能在探测器响应波段内的辐射能量；Asun为太阳表面积；Rsun＝6.959×105km为太阳半径；Rse＝1.495×108km为地日平均距离；
步骤3、利用6S大气辐射传输模型确定目标偏振反射率
将太阳天顶角、太阳方位角、探测器观测角、探测器方位角、观测日期、海拔高度、探测器响应波段、探测器高度、大气能见度、大气模式、气溶胶模式以及地表特征参数作为6S大气辐射传输模型的输入量，以目标偏振反射率ρ作为6S大气辐射传输模型的输出量，通过6S软件处理得到目标偏振反射率ρ；
步骤4、根据太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度和目标偏振反射率，获取目标间接辐射的光亮度
目标作为间接辐射体向2π空间辐射，光亮度为：
式中：ES为太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度；ρ为目标偏振反射率；
步骤5、利用Modtran4.0软件确定探测器响应波段大气平均透过率
将大气模式、大气光路、工作方式、大气能见度、探测器高度、太阳天顶角、探测器响应波段、季节和天气情况参数输入到Modtran4.0软件，通过Modtran4.0软件计算得出探测器响应波段平均大气透过率η；
步骤6、利用zemax软件确定光学系统透过率
将透镜材料、透镜厚度、透镜曲率半径、透镜半直径和透镜圆锥系数参数输入到zemax软件，通过zemax软件得到光学系统透过率η1；
步骤7、获取探测器像面中心照度
目标光信号经复杂环境，达到探测器像面中心照度为：
式中：η表示探测器响应波段大气平均透过率；η1表示光学系统透过率；τ0表示微偏振片阵列的平均透过率；τ1表示光谱滤波器的透过率系数；F代表光学系统F数；L表示目标间接辐射的光亮度，L由步骤4计算获得；U′表示像方孔径角；
步骤8、获取光学系统入瞳处的光能量
目标反射的光信号经过入瞳处的光能量为：
其中，Aobj表示目标有效反射面积；r表示系统入瞳半径；η表示探测器响应波段大气平均透过率；ρ表示目标偏振反射率；Es表示太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度，θv表示太阳天顶角；θu表示探测器观测角；R为探测距离；
步骤9、获取目标在探测器上产生的电子数
根据步骤8得到的光学系统入瞳处的光能量，目标在探测器上产生的电子数为：
其中，ΦS为光学系统入瞳处的光能量；h代表普朗克常数；c代表光速；κ表示像斑在探测器靶面上所占像元个数；ε表示卡式系统结构的遮拦比；η1表示光学系统透过率；τ0表示微偏振片阵列的平均透过率；τ1表示光谱滤波器的透过率系数；Qs表示探测器量子效率；ts表示积分时间；
表示探测器工作波段平均波长；
步骤10、获取系统总噪声：
所述总噪声包括背景噪声、光子噪声、暗电流噪声和读出噪声；
背景噪声：
其中，NB表示天空背景光在探测器上产生的电子数；
光子噪声：
其中，Ns表示目标在探测器上产生的电子数，其通过步骤9计算获得；
暗电流噪声：
其中，ND表示暗电流产生的电子数；
读出噪声：
其中，Nr表示电子读出噪声产生的电子数；
结合公式(9)至公式(11)，得到系统总噪声n：
步骤11、计算信噪比
目标与背景光信息经过复杂环境在偏振光成像系统探测器接收到的信噪比为：
由此，可以确定偏振光成像系统是否满足信噪比要求。针对一般光电成像探测系统时，当SNR＞5，认为成像系统满足信噪比要求，当SNR＜5，认为成像系统不满足信噪比要求。随着电子信息处理技术的进步，针对当前某些探测系统，当SNR＞3，也认为系统是否满足系统信噪比要求；
步骤12、编制软件，进行分析与优化迭代
利用Matlab/VC++编程软件，根据上述过程和公式，编制复杂天气下偏振光成像系统能量计算主程序界面，并调用目标偏振反射率ρ、探测器响应波段大气平均透过率η和光学系统通过率η1，进行计算、设计与分析，进行多次优化迭代，最终形成满足能量要求和信噪比要求的偏振光成像系统；至此，实现了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法，该方法利用6S、Modtran4.0、zemax、Matlab/VC++等软件及相关模型算法相结合的方法得到目标和背景光信息经过复杂大气环境后的偏振能量计算，仿真致信度达到80％以上，而且各个软件模块化，有利于在各种目标、背景和环境条件改变时进行仿真试验，能够得到真实雾霾天气下偏振光能量传递结果，为后续更好的开展偏振成像探测光学系统设计和设备应用的环境适应性提供支撑。
附图说明
图1为复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法的流程图；
图2为本发明实施例中应用Modtran4.0计算出的探测器响应波段内大气透过率曲线图；
图3为本发明实施例中应用zemax软件仿真出的一种卡式光学系统结构图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面结合本发明的实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚完整地描述。显然，本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
如图1所示，本发明公开了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法，该方法所需条件和实现步骤如下：
所需设备：安装6S、Modtran4.0、zemax、Matlab/VC++软件的计算机系统；
实现步骤：
步骤1、设定复杂天气下偏振光成像条件与环境条件、目标与探测器参数
确定成像条件，所述成像条件包括：太阳天顶角、太阳方位角、探测器观测角、探测器方位角、探测距离、探测器高度和目标有效反射面积；
确定环境条件，所述环境条件包括：大气能见度、海拔高度、观测日期、大气模式、气溶胶模式、地表特征、大气光路、工作方式、季节和天气情况；
确定偏振光成像系统参数，所述偏振光成像系统参数包括：光学系统参数和探测器参数，光学系统参数包括透镜材料、透镜厚度、透镜曲率半径、透镜半直径、透镜圆锥系数和系统入瞳半径；探测器参数包括探测器响应波段、探测器量子效率、积分时间、天空背景光在探测器上产生的电子数、暗电流产生的电子数、电子读出噪声产生的电子数、卡式系统结构的遮拦比、光学系统F数、微偏振片阵列的平均透过率、光谱滤波器的透过率系数和像斑在探测器靶面上所占像元个数；
步骤2、计算太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度
太阳在探测器响应波段(0.48μm，0.68μm)内的辐射能量可由普朗克方程计算出，如公式(1)所示：
其中c1＝3.742×10-16(W·m-2)为第一辐射常数；c2＝1.439×10-2(mk)为第二辐射常数；T＝5900K代表太阳黑体的绝对温度；(λ1,λ2)表示探测器响应波段，取(0.48μm，0.68μm)；λ表示探测器工作波段辐射波长；
太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度：
其中，Ms为太阳辐射能在探测器响应波段内的辐射能量；Asun为太阳表面积；Rsun＝6.959×105km为太阳半径；Rse＝1.495×108km为地日平均距离；
步骤3、利用6S大气辐射传输模型确定目标偏振反射率
所述6S大气辐射传输模型，其前身为法国里尔科技大学大气光学实验室开发的5S大气辐射传输模型，本发明所使用版本为1997年最早公开的矢量版本，6S大气辐射传输模型运行6S软件可从CSDN论坛-IT技术交流平台上下载到。
将太阳天顶角0°、太阳方位角120°、探测器观测角0°、探测器方位角0°、观测日期(2021年5月20日)、海拔高度0.3km、探测器响应谱段(0.48μm，0.68μm)、探测器高度0(在6S软件中0表示探测器位于临近地表观测)、大气能见度23km、大气模式选择中纬度夏季、气溶胶模式选择城市、地表特征选择均一表面等参数输入到6S软件，计算出目标偏振反射率为0.5；
6S大气辐射传输模型参数输入过程如下所示：
步骤4、计算目标间接辐射的光亮度
目标作为间接辐射体向2π空间辐射，光亮度为：
式中：ES为太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度；ρ为目标偏振反射率；
步骤5、利用Modtran4.0软件确定探测器响应波段大气平均透过率
所述Modtran4.0是由美国光谱科技公司、空间物理实验室联合开发的一种在遥感领域被广泛应用于图像大气校正的软件，可以用来计算大气透过率，本发明所使用的版本在北京中德天地有限公司的网站上可以获得。
将大气模式设置为中纬度夏季、大气光路设置为斜程、工作方式设置为透过率、大气能见度设置为10km、探测器高度设置为0(在Modtran4.0中0表示模拟探测器临近地表观测)、太阳天顶角设置为0、探测器响应谱段设置为(0.48μm，0.68μm)、季节设置为夏季、天气情况设置为无云无雨等参数输入到Modtran4.0软件，如图2所示由Modtran4.0模拟的在探测器响应波段的透过率曲线，根据曲线得出探测器响应波段平均大气透过率η为0.64；
步骤6、利用zemax软件确定光学系统透过率；
所述zemax软件是由美国Radiant Zemax公司推出的光学设计软件，可用于光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射、折射、绕射等光学模型，本发明所使用的版本在ZEMAX中国官网可以获取到。
将透镜材料、透镜厚度、透镜曲率半径、透镜半直径和透镜圆锥系数参数输入到zemax软件，设计得到如图3所示的卡式光学系统，光学系统参数如表1所示，得到光学系统透过率η1为0.4；
表1光学系统参数表
| 序号 | 曲率半径/mm | 厚度/mm | 玻璃 | 半直径/mm | 圆锥系数 |
| 1 | 无限 | 无限 | 无限 | 0.000 | |
| 2 | 无限 | 430.290 | 350.000 | 0.000 | |
| 3 | -1573.710 | -664.452 | MIRROR | 355.565 | -1.000 |
| 4 | -294.839 | 812.412 | MIRROR | 56.821 | -1.985 |
| 5 | 117.155 | 6.000 | H-ZLAF52 | 14.536 | 0.000 |
| 6 | -155.471 | 65.764 | 14.496 | 0.000 | |
| 7 | 206.025 | 7.000 | H-LAK2 | 8.257 | 0.000 |
| 8 | -15.493 | 6.385 | ZF2 | 7.560 | 0.000 |
| 9 | 18.317 | 6.000 | 5.710 | 0.000 | |
| 10 | -9.598 | 4.584 | H-ZF62 | 5.303 | 0.000 |
| 11 | -12.332 | 50.915 | 6.384 | 0.000 | |
| 12 | -451.734 | 5.001 | H-ZPK1 | 11.446 | 0.000 |
| 13 | -82.619 | 120.000 | 11.764 | 0.000 | |
| 14 | 65.977 | 7.000 | H-LAK12 | 15.514 | 0.000 |
| 15 | 143.728 | 76.843 | 15.029 | 0.000 | |
| 16 | 无限 | 10.078 | 0.000 |
步骤7、计算探测器像面中心照度
目标光信号经复杂环境，达到探测器像面中心照度为：
式中：η表示探测器响应波段大气平均透过率0.64；η1表示光学系统透过率0.4；τ0表示微偏振片阵列的平均透过率，取值为0.5；τ1表示光谱滤波器的透过率系数，取值为0.9；F代表光学系统F数，取值为为2.2；L表示目标间接辐射的光亮度，由步骤3和步骤4得出；U′表示像方孔径角。
最终到达探测器像面中心的照度1.098lx。所选探测器F数为1.4时的最小探测照度为0.21x。当F数取2.2时，计算得到探测器最小探测照度为0.49lx。探测器像面中心的照度1.098lx大于探测器最小探测照度0.49lx，说明系统在此等条件下偏振光成像系统满足能量需求。
步骤8、计算光学系统入瞳处的光能量Φs
目标反射的光信号经过入瞳处的光能量为Φs：
其中，Aobj表示目标有效反射面积，取值为4m2；r表示系统入瞳半径，取值为0.355m；η表示探测器响应波段大气平均透过率，由步骤5得出为0.64；ρ表示目标偏振反射率，由步骤3得出为0.5；Es表示太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度，由步骤2得出，取值为369.1(W·m2)；θv表示太阳天顶角，取值为0°；θu表示探测器观测角，取值为0°；R为探测距离，取值为100m；
步骤9、计算目标在探测器上产生的电子数
根据步骤8得到的光学系统入瞳处的光能量，目标在探测器上产生的电子数为：
其中，ΦS为到达入瞳处的光子数，由步骤8计算得出，其取值为1.87×10-2W；h代表普朗克常数，其取值为h＝6.58×10-22MeV·s；c代表光速，其取值为c＝3×108m；κ表示像斑在探测器靶面上所占像元个数，其取值为4；ε表示卡式系统结构的遮拦比，其取值为0.6；η1表示光学系统透过率，其取值为0.4；τ0表示微偏振片阵列的平均透过率，其取值为0.5；τ1表示光谱滤波器的透过率系数，其取值为0.9；Qs表示探测器量子效率，其取值为0.85；ts表示积分时间，其取值为0.1s；
表示探测器工作波段平均波长，其取值为为5.5×10-7m。
步骤10、计算系统总噪声
探测器在对目标探测时，噪声来源有：探测背景噪声、光子噪声、探测器噪声、驱动电路、温度环境等固有噪声和引入噪声等，本发明主要考虑几种影响最大的噪声，即光子噪声、暗电流噪声、读出噪声和背景噪声。
背景噪声：
其中，NB表示天空背景光在探测器上产生的电子数，取值为10e-/(pixel·s)。
光子噪声：
其中，Ns表示目标在探测器上产生的电子数，根据步骤9计算结果，取值为119.58e-/(pixel·s)。
暗电流噪声：
其中，ND表示暗电流产生的电子数，取值为0.5e-/(pixel·s)。
读出噪声：
其中，Nr表示电子读出噪声产生的电子数，取值为2.3e-/(pixel·s).
结合公式(9)-(11)，系统总噪声n：
步骤11、计算信噪比
目标与背景光信息经过复杂环境在偏振光成像系统探测器接收到的信噪比SNR为：
由此，可以确定偏振光成像系统是否满足信噪比要求。针对一般光电成像探测系统时，当SNR＞5，认为成像系统满足信噪比要求，当SNR＜5，认为成像系统不满足信噪比要求。随着电子信息处理技术的进步，针对当前某些探测系统，当SNR＞3，也认为系统是否满足系统信噪比要求。
步骤12、编制软件，进行分析与优化迭代
利用Matlab/VC++编程软件，根据上述过程和公式(即步骤1至步骤11以及公式(1)至公式(12))，编制复杂天气下偏振光成像系统能量计算主程序界面，并调用步骤3、步骤5和步骤6中得到的目标偏振反射率ρ、探测器响应波段大气平均透过率η和光学系统通过率η1，进行计算、设计与分析，进行多次优化迭代，最终形成满足能量要求和信噪比要求的偏振光成像系统。
通过以上步骤实现了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法。
Claims (3)
1.一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法，其特征在于，该方法基于安装有6S软件、Modtran4.0软件、zemax软件和Matlab/VC++软件的计算机系统，具体实现步骤如下：
步骤1、设定复杂天气下偏振光成像条件与环境条件、目标与探测器参数
确定成像条件，所述成像条件包括：太阳天顶角、太阳方位角、探测器观测角、探测器方位角、探测距离、探测器高度和目标有效反射面积；
确定环境条件，所述环境条件包括：大气能见度、海拔高度、观测日期、大气模式、气溶胶模式、地表特征、大气光路、工作方式、季节和天气情况；
确定偏振光成像系统参数，所述偏振光成像系统参数包括：光学系统参数和探测器参数，光学系统参数包括透镜材料、透镜厚度、透镜曲率半径、透镜半直径、透镜圆锥系数和系统入瞳半径；探测器参数包括探测器响应波段、探测器量子效率、积分时间、天空背景光在探测器上产生的电子数、暗电流产生的电子数、电子读出噪声产生的电子数、卡式系统结构的遮拦比、光学系统F数、微偏振片阵列的平均透过率、光谱滤波器的透过率系数和像斑在探测器靶面上所占像元个数；
步骤2、获取太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度
由普朗克方程可知，太阳在探测器响应波段(λ1,λ2)内的辐射能量满足公式(1)：
其中c1＝3.742×10-16W·m-2为第一辐射常数；c2＝1.439×10-2mk为第二辐射常数；T＝5900K代表太阳黑体的绝对温度；λ表示探测器工作波段辐射波长；
太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度ES为：
其中，Ms为太阳辐射能在探测器响应波段内的辐射能量；Asun为太阳表面积；Rsun＝6.959×105km为太阳半径；Rse＝1.495×108km为地日平均距离；
步骤3、利用6S大气辐射传输模型确定目标偏振反射率
将太阳天顶角、太阳方位角、探测器观测角、探测器方位角、观测日期、海拔高度、探测器响应波段、探测器高度、大气能见度、大气模式、气溶胶模式以及地表特征参数作为6S大气辐射传输模型的输入量，以目标偏振反射率ρ作为6S大气辐射传输模型的输出量，通过6S软件处理得到目标偏振反射率ρ；
步骤4、根据太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度和目标偏振反射率，获取目标间接辐射的光亮度
目标作为间接辐射体向2π空间辐射，光亮度为：
式中：ES为太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度；ρ为目标偏振反射率；
步骤5、利用Modtran4.0软件确定探测器响应波段大气平均透过率
将大气模式、大气光路、工作方式、大气能见度、探测器高度、太阳天顶角、探测器响应波段、季节和天气情况参数输入到Modtran4.0软件，通过Modtran4.0软件计算得出探测器响应波段平均大气透过率η；
步骤6、利用zemax软件确定光学系统透过率
将透镜材料、透镜厚度、透镜曲率半径、透镜半直径和透镜圆锥系数参数输入到zemax软件，通过zemax软件得到光学系统透过率η1；
步骤7、获取探测器像面中心照度
目标光信号经复杂环境，达到探测器像面中心照度为：
式中：η表示探测器响应波段大气平均透过率；η1表示光学系统透过率；τ0表示微偏振片阵列的平均透过率；τ1表示光谱滤波器的透过率系数；F代表光学系统F数；L表示目标间接辐射的光亮度，L由步骤4计算获得；U′表示像方孔径角；
步骤8、获取光学系统入瞳处的光能量
目标反射的光信号经过入瞳处的光能量为：
其中，Aobj表示目标有效反射面积；r表示系统入瞳半径；η表示探测器响应波段大气平均透过率；ρ表示目标偏振反射率；Es表示太阳辐射能在探测器响应波段内对目标的辐照度，θv表示太阳天顶角；θu表示探测器观测角；R为探测距离；
步骤9、获取目标在探测器上产生的电子数
根据步骤8得到的光学系统入瞳处的光能量，目标在探测器上产生的电子数为：
其中，ΦS为光学系统入瞳处的光能量；h代表普朗克常数；c代表光速；κ表示像斑在探测器靶面上所占像元个数；ε表示卡式系统结构的遮拦比；η1表示光学系统透过率；τ0表示微偏振片阵列的平均透过率；τ1表示光谱滤波器的透过率系数；Qs表示探测器量子效率；ts表示积分时间；
表示探测器工作波段平均波长；
步骤10、获取系统总噪声：
所述总噪声包括背景噪声、光子噪声、暗电流噪声和读出噪声；
背景噪声：
其中，NB表示天空背景光在探测器上产生的电子数；
光子噪声：
其中，Ns表示目标在探测器上产生的电子数，其通过步骤9计算获得；
暗电流噪声：
其中，ND表示暗电流产生的电子数；
读出噪声：
其中，Nr表示电子读出噪声产生的电子数；
结合公式(9)至公式(11)，得到系统总噪声n：
步骤11、计算信噪比
目标与背景光信息经过复杂环境在偏振光成像系统探测器接收到的信噪比为：
由此，可以确定偏振光成像系统是否满足信噪比要求；
步骤12、编制软件，进行分析与优化迭代
利用Matlab/VC++编程软件，根据上述过程和公式，编制复杂天气下偏振光成像系统能量计算主程序界面，并调用目标偏振反射率ρ、探测器响应波段大气平均透过率η和光学系统通过率η1，进行计算、设计与分析，进行多次优化迭代，最终形成满足能量要求和信噪比要求的偏振光成像系统；至此，实现了一种复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法。
2.根据权利要求1所述的复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法，其特征在于：所述步骤12中当SNR＞5，偏振光成像系统足信噪比要求，SNR＜5偏振光成像系统不满足信噪比要求。
3.根据权利要求1所述的复杂天气下偏振光成像系统能量计算方法，其特征在于：所述步骤12中当SNR＞3，偏振光成像系统足信噪比要求，SNR＜3偏振光成像系统不满足信噪比要求。
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- 2021-08-30 CN CN202111002117.XA patent/CN113701886B/zh active Active
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| CN115412664B (zh) * | 2022-11-01 | 2023-01-20 | 长春理工大学 | 一种智能化目标偏振成像装置及方法 |
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