The propagation characteristics of oblique incidence terahertz (THz) waves through non-uniform plasma are investigated by the shift-operator finite-difference time-domain (SO-FDTD) method combined with the phase matching condition. The electron density distribution of the non-uniform plasma is assumed to be in a Gaussian profile. Validation of the present method is performed by comparing the results with those obtained by an analytical method for a homogeneous plasma slab. Then the effects of parameters of THz wave and plasma layer on the propagation properties are analyzed. It is found that the transmission coefficients greatly depend on the incident angle as well as on the thickness of the plasma, while the polarization of the incident wave has little influence on the propagation process in the range of frequency considered in this paper. The results confirm that the THz wave can pass through the plasma sheath effectively under certain conditions, which makes it a potential candidate to overcome the ionization blackout problem.
红外偏振成像技术是一种结合红外成像和偏振成像两个维度的新型探测技术.红外偏振成像仿真技术能够产生大量数据对红外偏振成像系统进行训练,能够有效地提升系统平台性能,缩短研发时间,降低投入成本.近年来,国内外学者开展了大量红外偏振成像仿真、双向反射分布函数模型以及目标材料红外偏振特性的研究工作.文中主要介绍了目标场景红外偏振成像仿真技术的研究背景、基本原理以及国内外发展历程,并展望了此项关键技术的应用价值和发展趋势.
偏振探测技术是一种场景多维光学信息获取技术,它能够应用于弱小目标探测任务中,可以克服传统光学探测技术难以在低照度场景、恶劣天候条件下探测的不足.但偏振图像中的目标尺寸小响应弱,而且背景杂波和图像噪声的分布特征不同于强度图像,是检测算法需要解决的问题.首先分析偏振成像原理,比较了偏振图像与传统强度图像的特点;然后对强度图像和偏振图像进行融合增强;最后根据局部对比度显著性理论,提出了基于双邻域梯度的偏振融合图像目标检测算法.实验结果表明,与传统算法相比,文中算法更充分利用了偏振图像特点,可以更有效实现弱小目标检测.
水下偏振成像技术可以对水下图像对比度进行增强,但受探测器动态范围限制,难以获取准确的偏振信息,影响最终增强效果.提出了以三个任意角度检偏片成像结果进行基于水下图像复原的方法,并对滤光角度进行了研究.结果表明,对于主动线偏振照明,在入射光的正交偏振方向附近取三个点效果最好.对于非偏振光照明,在背景光偏振角间隔45°位置附近取三个点效果最好.该结果可以为高浑浊水下主动偏振成像增强技术提供理论支撑,拓展水下主动偏振成像技术的应用范围.
为了更好地对海洋牧场水下环境及海珍品进行监测,通过532 nm激光光源与波片调制相结合的方法集成了一套水下偏振成像系统,并使用米勒矩阵法对偏振图像进行处理.以海参为目标物并模拟海洋牧场水体环境进行了实验,通过成像系统获取偏振图像后,依据推导出的米勒矩阵公式进行图像融合.通过对比融合后的米勒矩阵图像和原图像对比度、信息熵等参数,证明米勒矩阵法能够有效地消除背景散射光的影响,提高成像对比度,进而提高成像质量.
