高速撮像プロセスにおける時間分割型赤外偏光イメージングシステムの偏光応答安定性の問題に対して、長波長赤外偏光イメージングシステムを設計し、赤外強雑音背景下での無人機目標の検出に用いた。偏光ステップ角の最適解析を行い、角度誤差モデルのシミュレーションによりシステムの最適ステップ角パラメータを決定し、偏光誤差を低減した。適応検偏角度推定アルゴリズムを設計し、時変パラメータ型カルマンフィルタアルゴリズムにより角度の正確な推定を実現し、高回転速度下での安定した偏光応答出力を満たした。実験結果は、50 Hzの動作撮像フレームレートで、フィルタリングアルゴリズム処理後にシステムの偏光応答変動が91%低減され、偏光度精度が0.50%、偏光角度精度が1.52°に達し、赤外画像と比較して偏光画像の目標領域のコントラストが3〜10倍向上したことを示している。本イメージングシステムは、無人機目標のコントラストを向上させ、赤外強雑音背景下での無人機目標検出の要求を満たすことができる。

イメージングシステム;赤外偏光イメージング;カルマンフィルタ;コントラスト向上;背景抑制