與常見的可見光沈撞、遙感、紅外成像等相比雕什，偏振成像可以獲取物體的多維度偏振信息缠俺，這在圖像視覺領(lǐng)域中有十分顯著和獨到的優(yōu)勢。利用偏振相機獲取到的偏振信息贷岸，可大幅增強被測物的細節(jié)特征體現(xiàn)壹士。普通面陣相機難以辨別的缺陷，利用偏振相機可加以區(qū)分偿警。偏振相機具備更強的缺陷識別能力躏救，是各大檢測行業(yè)的理想選擇。
偏振相機介紹
光經(jīng)過物體表面反射后，因為物體表面的結(jié)構(gòu)盒使、材質(zhì)崩掘、顏色以及光本身的入射角等物理性質(zhì)的不同，其偏振方向等也將隨之改變少办，從而使某些反射信息得到加強苞慢，某些信息被弱化，這樣便可更加有效地得到相應(yīng)的圖像信息英妓，對被測物加以鑒別枉疼，如物體表面紋理結(jié)構(gòu)、粗糙程度鞋拟、表面缺陷等等骂维。
偏振光分為完全偏振光和部分偏振光，其中完全偏振光又分為圓偏振光和線偏振光贺纲。
圖1中給出了無偏振的自然光與線偏振光的區(qū)別：燈泡發(fā)出的光具有任意的振動方向航闺，因此是無偏振的，當它穿透偏振濾光片時猴誊，只有沿著某一個特定振動方向傳播的光可以通過潦刃，其他振動方向的光要么被吸收，要么被反射懈叹，此時透射光成為了完全的線偏振光乖杠。當意識到偏振光的重要性，人們?yōu)榱讼駨?fù)眼昆蟲一樣也能夠看到偏振光澄成，便研發(fā)了專門用于偏振成像的設(shè)備胧洒，我們稱之為偏振相機。
圖1.無偏振的自然光墨状，經(jīng)過偏振片以后變?yōu)榫€偏振光
1852年卫漫，斯托克斯(Stokes)提出用四個參量來描述光波的強度和偏振態(tài)。它們分別是：S0 肾砂、S1 列赎、S2 和S3 。S0表示總的入射光強镐确，S1表示x分量和y分量的光強差包吝，S2表示+45°和-45°偏振分量光強差，S3表示左旋和右旋圓偏振分量光強差源葫。在計算中诗越，一般對S0 、S1 臼氨、S2 和S3 進行歸一化處理掺喻，S0的值在0和1之間，S1 、S2 和S3 的值在-1到+1之間感耙。對于自然非偏光褂乍，Ix=Iy，I+45=I-45即硼，Il=Ir逃片。如果S1、S2或者S3不為0只酥，則說明存在偏振光褥实。
偏振度DOP(Degree of Polarization)：用來表征部分偏振光中偏振光部分的比例:
偏振方向AOP(Angle of Polarization)，橢圓主軸與傳統(tǒng)坐標系x軸的夾角θ：
傳統(tǒng)的偏振相機裂允，通過旋轉(zhuǎn)偏振片的角度實現(xiàn)损离，這種實現(xiàn)方式需要外部機械結(jié)構(gòu)的配合，整體相機一般偏大绝编，適合用在科學(xué)研究領(lǐng)域僻澎。而近年來，隨著偏振相機的發(fā)展十饥，出現(xiàn)了2x2傳感器濾波式的新型偏振相機窟勃。
圖2.偏振相機中2x2帶filter像元構(gòu)造
在2x2的鄰域內(nèi)，分別有0°逗堵、45°秉氧、90°和135°共4個方向的filter。圖像傳感器能直接輸出Ix蜒秤、Iy汁咏、I+45和I-45的數(shù)據(jù)，Stokes參量中的S0垦藏、S1梆暖、和S2都能方便的計算伞访。
傳統(tǒng)的相機輸出灰度和顏色信息掂骏，偏振相機不僅僅能輸出灰度與顏色信息，以0°厚掷、45°弟灼、90°和135°不同偏振角度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計算Stokes參量冒黑，得出DOP和AOP信息田绑，如果將DOP的信息mapping到256灰階的圖像上，將會看到裸眼視覺不一樣的信息抡爹⊙谇基于獨特的偏振圖像傳感器，使偏振相機更為簡單易用。其獨特的特性在去除反光欧穴、變形檢測民逼、外殼檢測等工業(yè)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。
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