MATLAB实现的偏振光学图像分析系统

资 源 简 介

该项目利用MATLAB开发，通过输入多角度偏振图像计算Stokes参数，生成高精度偏振度与偏振方向分布图，适用于材料分析、遥感检测等光学研究领域。

详 情 说 明

基于Stokes参数的图像偏振度与偏振化方向分析系统

项目介绍

本项目实现了一套基于Stokes参数的偏振图像分析系统，能够通过处理一组不同偏振角度的输入图像，计算每个像素点的偏振特性。系统基于光学偏振原理，利用Stokes参数计算方法，可生成偏振度分布图和偏振化方向图，为材料科学、遥感成像和光学检测等领域的偏振特性分析提供有效工具。

功能特性

• 多角度偏振图像处理：支持0°、45°、90°、135°四个偏振方向的图像输入
• Stokes参数精确计算：采用标准Stokes参数计算方法，确保偏振特性分析的准确性
• 偏振度可视化：生成灰度偏振度图，直观显示各像素点的偏振程度（0-1范围）
• 偏振方向彩色编码：使用HSV色彩空间生成偏振化方向图，方向信息通过色相表示
• 定量统计分析：提供整体偏振度平均值、方向分布直方图等量化分析指标
• 多格式图像支持：兼容JPEG、PNG、TIFF等常见图像格式

使用方法

1. 准备输入图像：确保拥有四张相同分辨率的偏振图像（I0、I45、I90、I135）
2. 运行分析系统：执行主程序开始偏振分析
3. 指定图像路径：根据提示选择或输入四张图像的文件路径
4. 查看输出结果：系统将生成：

- 偏振度图（DoP Map）：灰度图像，亮度越高表示偏振度越大 - 偏振化方向图（AoP Map）：彩色图像，颜色表示偏振方向 - 统计分析报告：包含偏振特性的量化数据分析

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：至少4GB RAM（推荐8GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括图像数据的读取与校验、Stokes参数的矩阵运算、偏振度与偏振角的像素级解算、多通道数据的配准与融合处理，以及结果图像的可视化输出和统计报告生成。该文件集成了完整的偏振分析流程，通过调用底层计算模块完成从原始偏振图像到偏振特性图形的转换。