一种太阳耀光抑制方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及海面遥感探测抗干扰领域，特别是涉及一种太阳耀光抑制方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、太阳光入射到海面，在与入射方向关于法线对称的反射方向上会观测到强烈的反射辐射，即为太阳耀光。早在19世纪末潘德炉就曾发现，因海面反射干扰海洋探测中1/5～1/4区域无法进行有效探测。光电探测中太阳耀光的存在，致使图像强度达到饱和，严重干扰了成像质量，不利于光电探测设备后续的识别跟踪。

2、太阳光经海面起偏后反射光带有一定偏振特性，可结合偏振正交滤波技术对太阳耀光进行抑制。布儒斯特角入射下，反射光为垂直线偏振光，可同透振方向与其垂直的偏振片抑制。其他角度入射下，目前主要采用图像的后处理技术，处理耗时，不利于快速机动目标识别及跟踪。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种太阳耀光抑制方法、系统、设备及介质，能够简单实时的在任意入射角度下对太阳耀光进行抑制。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种太阳耀光抑制方法，所述方法包括：

4、构建各向异性粗糙海面双向反射分布模型；所述各向异性粗糙海面双向反射分布模型是基于微面元理论以及各向异性分布特征构建的物理模型；所述各向异性粗糙海面双向反射分布模型的反射包括：漫反射和镜面反射；

5、根据所述各向异性粗糙海面双向反射分布模型确定海面反射率；

6、根据所述海面反射率，基于穆勒矩阵通过矩阵旋转的方法确定偏振双向反射分布函数；

7、构建各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型；所述各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，是根据所述偏振双向反射分布函数构建的物理模型；

8、基于所述各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，采用偏振正交滤波方法对太阳耀光进行抑制。

9、可选地，所述海面反射率的表达式为：

10、f(i,r)＝fs(i,r)+fd(i,r)；

11、

12、

13、其中，f(i,r)为海面反射率；fs(i,r)为漫反射项；fd(i,r)为镜面反射项；d为微面元法线概率分布函数；θh为平面法线n和微面元法线h的夹角；f为菲涅耳反射系数；θd为入射方向i和微面元法线h的夹角；g为镜面反射下的几何衰减或遮挡因子；θi为入射方向i与平面法线n的夹角；θr为反射方向r和平面法线n的夹角；a为镜面反射系数；k2为常数；r∞为与物体厚度有关的函数；g1为漫反射下的几何衰减或遮挡因子；d(θh)为夹角θh下的微面元法线概率；f(θd)为夹角θd下的菲涅耳反射系数；g(θi,θr)为在夹角θi和夹角θr下的几何衰减或遮挡因子。

14、可选地，所述偏振双向反射分布函数的表达式为：

15、

16、其中，f(i,o)为偏振双向反射分布函数；f(θd)为夹角θd下的菲涅耳反射系数；f为菲涅耳反射系数；θd为入射方向i和微面元法线h的夹角；k2为常数；r∞为与物体厚度有关的函数；θr为反射方向r和平面法线n的夹角；μ为简化物理量；erfc为误差函数；为坡度起伏标准差；ms为穆勒矩阵；ax为x方向坡度标准差；ay为y方向坡度标准差；θh为平面法线n和微面元法线h的夹角；mdl为旋转矩阵后的穆勒矩阵；φh为微面元法线h的夹角；λ为指代公式的代号。

17、可选地，基于所述各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，采用偏振正交滤波方法对太阳耀光进行抑制，具体包括：

18、基于所述各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，采用仿真分析的方法确定偏振特性曲线；所述偏振特性曲线表征不同入射角度下的太阳耀光的偏振角度变化情况；

19、采用偏振正交滤波方法根据所述偏振特性曲线，对太阳耀光的偏振透振角度进行检测标定，确定成像采集的标定参数；所述标定参数包括：偏振角度和透振角度；所述标定参数用于对太阳耀光进行抑制。

20、一种太阳耀光抑制系统，所述系统包括：

21、第一模型构建模块，用于构建各向异性粗糙海面双向反射分布模型；所述各向异性粗糙海面双向反射分布模型是基于微面元理论以及各向异性分布特征构建的物理模型；所述各向异性粗糙海面双向反射分布模型的反射包括：漫反射和镜面反射；

22、海面反射率确定模块，用于根据所述各向异性粗糙海面双向反射分布模型确定海面反射率；

23、偏振双向反射分布函数确定模块，用于根据所述海面反射率，基于穆勒矩阵通过矩阵旋转的方法确定偏振双向反射分布函数；

24、第二模型构建模块，用于构建各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型；所述各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，是根据所述偏振双向反射分布函数构建的物理模型；

25、抑制模块，用于基于所述各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，采用偏振正交滤波方法对太阳耀光进行抑制。

26、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述所述的太阳耀光抑制方法。

27、一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的太阳耀光抑制方法。

28、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

29、本发明提供了一种太阳耀光抑制方法、系统、设备及介质，通过构建各向异性粗糙海面双向反射分布模型；根据各向异性粗糙海面双向反射分布模型确定海面反射率；根据海面反射率，基于穆勒矩阵通过矩阵旋转的方法确定偏振双向反射分布函数；根据偏振双向反射分布函数构建各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型；基于各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，采用偏振正交滤波方法对太阳耀光进行抑制；本发明能够简单实时的在任意入射角度下对太阳耀光进行抑制。

技术特征：

1.一种太阳耀光抑制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的太阳耀光抑制方法，其特征在于，所述海面反射率的表达式为：

3.根据权利要求1所述的太阳耀光抑制方法，其特征在于，所述偏振双向反射分布函数的表达式为：

4.根据权利要求1所述的太阳耀光抑制方法，其特征在于，基于所述各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，采用偏振正交滤波方法对太阳耀光进行抑制，具体包括：

5.一种太阳耀光抑制系统，其特征在于，所述系统包括：

6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的太阳耀光抑制方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任意一项所述的太阳耀光抑制方法。

技术总结
本发明公开一种太阳耀光抑制方法、系统、设备及介质，涉及海面遥感探测抗干扰领域；该方法包括：构建各向异性粗糙海面双向反射分布模型；根据各向异性粗糙海面双向反射分布模型确定海面反射率；根据海面反射率，基于穆勒矩阵通过矩阵旋转的方法确定偏振双向反射分布函数；根据偏振双向反射分布函数构建各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型；基于各向异性粗糙海面偏振双向反射分布模型，采用偏振正交滤波方法对太阳耀光进行抑制；本发明能够简单实时的在任意入射角度下对太阳耀光进行抑制。

技术研发人员：马俊锋,叶建设,李晨阳,刘洋,李美凡,宋兴学,张倍铭
受保护的技术使用者：中国人民解放军63921部队
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16