基于偏振成像的方位测量误差建模与分析

• 作者: 万振华 褚金奎 赵开春
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 偏振成像 主点偏移 CMOS平面倾斜 CMOS灰度响应不一致
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 1688-1696
• 页数: 9页
• 分类号: TP212.14
• 字数: 3051字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192708.1688

摘要

为了提升偏振成像定向传感器的测角精度,建立了基于斯托克斯矢量的偏振方位测量误差传播模型.对该模型受到的主点偏移、镜头畸变、CMOS平面倾斜等误差因素进行研究.根据斯托克斯矢量偏振测量原理推导出天空偏振方位角解算方法.将主点偏移、镜头畸变、CMOS平面倾斜、灰度响应不一致等因素对方位测量的影响进行讨论,利用蒙特卡洛方法进行偏振成像方位测量误差分析,通过仿真和天空偏振成像实验分析所建模型的正确性.实验结果表明:CMOS灰度响应不一致对方位测量误差的影响最大,当灰度响应不一致在(-6,+6)pixel时,测量误差在0.11°内,角度均值整体有0.12°偏移;在主点偏移(-1.5,+1.5)pixel,镜头畸变(-1,+1)pixel,CMOS平面倾斜(-0.5°,+0.5°),CMOS灰度响应不一致(-6,+6)pixel的共同影响下,太阳子午线的方位测量误差为0.2363°(σ).该误差传播模型能够反映误差源定量影响方位测量精度,为偏振成像定向传感器的优化设计提供依据和参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	褚金奎	大连理工大学机械工程学院	119	1260	20.0	30.0
2	赵开春	清华大学精密仪器系	14	89	5.0	9.0
3	万振华	大连理工大学机械工程学院	2	1	1.0	1.0