● 摘要
传统激光雷达遥感虽然在大气遥感、水文遥感、地表特征研究、导弹制导等领域得到了成功的应用，但因激光的偏振信息没有得到利用，在像阔叶林类和松柏科类的不同树种的区分、同种农作物的生长态势的评估、军事隐藏目标的遥感侦察与探测等方面，这些传统的激光雷达遥感却显得力不从心。因此我们提出激光雷达偏振成像遥感的理论和技术实现方法的研究，希望通过激光雷达遥感的偏振参量编码成像理论（应用Stokes-Muller矩阵理论）、技术系统的实现方法（应用光学系统设计和光电成像方法）、激光偏振成像实验测量系统等内容的研究，探索新体制激光雷达遥感系统的建立和应用的可行性。激光偏振成像系统是在激光主动成像的基础上，加入偏振光产生系统和偏振光检测系统，将以往在成像激光雷达遥感系统中没有被利用的偏振信息加以利用，将实现偏振成像激光遥感的新体制系统。本论文就激光偏振遥感技术进行理论分析，从理论上讨论技术、实验的可行性，搭建实验系统平台，并就其中的重要组成部分，即接收光学系统进行了研究，运用ZEMAX光学设计软件设计了卡塞格林望远镜系统，并对其进行了性能评估。设计了几套实验系统及实验操作方案，并根据具体的实验系统，进行了相应的图像融合算法的设计。利用Visual C++实现图像采集功能以及图像处理算法。本论文的研究是在国家自然科学基金资助项目双波长激光雷达遥感偏振成像的理论与方法研究的支持下进行的。关键词：光学成像，激光主动遥感，激光偏振遥感，光学系统，图像融合