一种基于偏振消光的成像方法与流程

技术特征：

1.一种基于偏振消光的成像方法，其特征在于实现步骤如下：

步骤1，在相机镜头的前方设置一个垂直于相机光轴的偏振片，偏振片在相机镜头前可匀速转动；

步骤2，当偏振片匀速转动时，相机连续拍摄，获取不同偏振角度下的偏振图像；

步骤3，取相机拍摄得到的第一帧图像作为参考图像，将相机之后每次拍摄获取到的图像不断与参考图像作消光态判别，得到最终的消光图像，即偏振片旋转180°得到的一幅消光图像。

2.根据权利要求1所述的基于偏振消光的成像方法，其特征在于在步骤1中，相机选取可见光波段黑白CCD相机，帧频为f_p帧/秒，拍摄所得的图像为M*N的灰度图像，f_p≥10，M、N为图像的宽和高，单位为像素。

3.根据权利要求1所述的基于偏振消光的成像方法，其特征在于在步骤2中，偏振片每转半圈，偏振角度从0°到180°匀速变化，若设置偏振片的转速为每秒转过180°，即每秒转半圈，则偏振片每转过180°/f_p相机拍摄到一幅图像，其中，f_p为相机的帧频；相机拍摄一幅图像偏振转过的角度θ用如下公式表示：

$\mathrm{\θ}=\frac{{\mathrm{\θ}}_v}{f_p}$

其中，θ_v为偏振片每秒转过的角度，f_p为所用相机的帧频，θ为相机每拍摄一幅图像偏振转过的角度。

4.根据权利要求1所述的基于偏振消光的成像方法，其特征在于在步骤3中，消光态判别方法实施过程如下：

将相机获取的新一帧图像的每个像素点位置的灰度值与参考图像对应像素点位置的像素灰度值做比较，取较小的作为参考图像中该像素点位置的新灰度值，当参考图像各个像素点位置的灰度值不再发生变化时，此时的参考图像即为最终的消光后的图像，消光态判别公式如下：

$\begin{array}{c}{W}_{{\mathrm{\θ}}_1}(i,j)=I_{{\mathrm{\θ}}_1}(i,j)\\ W_{{\mathrm{\θ}}_2}(i,j)=\min (I_{{\mathrm{\θ}}_2}(i,j),W_{{\mathrm{\θ}}_1}(i,j))\\ W_{{\mathrm{\θ}}_3}(i,j)=\min (I_{{\mathrm{\θ}}_3}(i,j),W_{{\mathrm{\θ}}_2}(i,j))\\ \·\\ \·\\ \·\\ \·\\ \·\\ \·\\ W_{{\mathrm{\θ}}_{n-1}}(i,j)=\min (I_{{\mathrm{\θ}}_{n-1}}(i,j),W_{{\mathrm{\θ}}_{n-2}}(i,j))\\ W_{{\mathrm{\θ}}_n}(i,j)=\min (I_{{\mathrm{\θ}}_n}(i,j),W_{{\mathrm{\θ}}_{n-1}}(i,j))\end{array}$

其中，表示相机采到的第一帧图像，对应的偏振片角度为θ₁，(i，j)表示第i行第j列的像素点，表示相机采到的第一帧图像中第i行第j列像素点的灰度值，为由相机采到的第一帧图像得到的参考图像中第i行第j列像素点的灰度值；为相机采到的第二帧图像中第i行第j列像素点的灰度值与相比较后，取两者中较小的作为参考图像中该像素点位置的新灰度值为相机采到的第三帧图像中第i行第j列像素点的灰度值与相比较后，取两者中较小的作为参考图像中该像素点位置的新灰度值为相机采到的第n-1帧图像中第i行第j列像素点的灰度值与相比较后，取两者中较小的作为参考图像中该像素点位置的新灰度值表示随着偏振片的匀速转动，相机采到的第n帧图像中的第i行第j列像素点的灰度值，为与相比较后，取两者中较小的作为参考图像中该像素点位置的新灰度值若即参考图像不再发生变化，则为最终得到的消光图像。