空间调制全偏振空域解调优化算法研究

摘要

空间调制全偏振成像是一种新型的同时全偏振成像技术，基于偏振的斯托克斯理论，通过稳态干涉的方法，将目标的全斯托克斯参数（S₀、S₁、S₂和S₃）图像在空间上调制耦合成单幅干涉图。首先，基于空间调制型全偏振成像技术原理，从空间调制过程的物理机制出发，分析了全偏振信息的调制耦合机制和模型构建方法；然后，通过模板内部的超定线性方程组求解，给出了空域解调算法的具体实现方法；接着，基于斯托克斯基础理论，设计仿真偏振态图像和给定偏振态的实测图像；最后，对空域解调算法进行优化，通过仿真数据对算法进行仿真验证。具体实现方法为采用条件数判据确定模板的尺寸范围，并在范围内利用解调矩阵的条件数对模板尺寸进行优选，再利用该选型对开发的算法进行修正。基于仿真实验结果，采用结构相似度（SSIM）参数评价解调质量，结果表明基于解调矩阵条件数的优化能够提高系统的性能，验证了该方案的可行性。

关键词

空间调制 / 偏振成像 / 神经网络 / 图像重构 / 空域解调