近日，英国威廉希尔公司的金伟其教授及其指导的2019级博士生薛富铎等提出了利用机载光学偏振成像技术进行水下运动目标尾迹成像探测的创新方法，相关研究成果以“Airborne optical polarization imaging for observation of submarine Kelvin wakes on the sea surface: Imaging chain and simulation”为题发表在遥感领域的国际顶级期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》(IF=8.979)上。本研究得到了国家自然科学基金项目等支持。

　　水下目标探测是我国海洋经济发展和海疆防卫急需的关键技术，随着现代静音技术的发展，传统的声纳探测技术受到极大的挑战，新型水下非声探测技术已成为国内外重点发展方向。水下运动目标的水面尾迹波纹长度大，特征明显，持续时间长，受水质影响小，能够成为机载水下目标探测的有效信息源，然而当前主流的合成孔径雷达(SAR)探测方式在成像姿态、空间分辨率、相干斑噪声等方面存在诸多问题，阻碍了相关技术发展。

　　针对这一科学问题，北京理工大学金伟其教授团队率先提出利用光学偏振成像技术进行水下运动目标水面尾迹的机载遥感观测，并通过理论建模、仿真和实验手段论证了技术可行性。研究结果表明，团队采用的线偏振Stokes 矢量图像具有比传统强度图像更好的尾迹目标对比度，成像质量对海况、光照等环境因素的影响具有较好的鲁棒性；且使用的DoFP偏振成像系统可很好地集成到无人机平台实现灵活便捷的航拍遥感探测；进一步地，研究团队利用获取到的偏振海面尾迹图像信息，实现了水下运动目标运动状态解译、海面三维面型复原等诸多应用。除了在海洋安全方面的重要意义，该项研究也为中小尺度海洋动力过程的观测提供了有效的技术参考。

附个人简介:

　　薛富铎，威廉希尔“光学工程”学科2019级博士研究生，导师为金伟其教授。目前已发表SCI论文4篇，曾获得北京理工大学“特等学业奖学金”、“优秀研究生”、“优秀团员”等荣誉称号。

　　金伟其，教授，博士生导师，光电成像技术与系统教育部重点实验室主任。主要研究领域包括夜视与红外技术、偏振成像技术、光电检测技术、图像与视频处理等。曾主持承担国家863计划项目1项，主持国家自然基金面上项目多项。研究成果获得国家科技进步奖二、三等奖各1项，省部级科技进步奖一等奖2项、二等奖1项、三等奖4项以及技术发明奖1项，发表学术论文300余篇，其中被SCI和EI收录260余篇，获授权发明专利50余项。

论文详情：Fuduo Xue, Weiqi Jin, Su Qiu, Jie Yang, Airborne optical polarization imaging for observation of submarine Kelvin wakes on the sea surface: Imaging chain and simulation, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Volume 178, 2021, Pages 136-154, ISSN 0924-2716, https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2021.06.001.