偏振参量的Stokes

Stokes 参数是四个用于描述电磁波偏振状态的参量，分别为 $S_0$、$S_1$、$S_2$、$S_3$。它们可以通过测量电磁波在三个互相垂直的方向上的强度来计算得到。

具体来说，$S_0$ 表示电磁波的总强度，$S_1$ 表示电磁波在 $x$ 方向上的偏振强度与在 $y$ 方向上的偏振强度之差，$S_2$ 表示电磁波在 $+45^\circ$ 方向上的偏振强度与在 $-45^\circ$ 方向上的偏振强度之差，$S_3$ 表示电磁波的右旋圆偏振强度与左旋圆偏振强度之差。

可以使用下面的公式计算 Stokes 参数：

$S_0=I_x+I_y+I_z$

$S_1=I_x-I_y$

$S_2=I_{+45}-I_{-45}$

$S_3=I_R-I_L$

其中，$I_x$、$I_y$、$I_z$ 分别表示电磁波在 $x$、$y$、$z$ 三个方向上的强度，$I_{+45}$、$I_{-45}$ 分别表示电磁波在 $+45^\circ$、$-45^\circ$ 方向上的强度，$I_R$、$I_L$ 分别表示电磁波的右旋圆偏振强度和左旋圆偏振强度。

相关问题

偏振光stokes矢量计算

偏振光Stokes矢量是用来描述偏振光的性质的一个工具，由爱尔兰物理学家乔治·加布里埃尔·斯托克斯（George Gabriel Stokes）提出。Stokes矢量可以通过对偏振光强度和偏振状态的测量得到。它是一个四维矢量，包括I、Q、U和V四个分量。

I代表总的偏振光强度，即光在垂直和平行于偏振方向上的强度之和。Q和U是描述线偏振光的分量，它们表示光在x轴方向和y轴方向上的偏振强度差异。V是描述圆偏振光的分量，它表示光在左旋和右旋偏振方向上的偏振强度差异。

偏振光的Stokes矢量计算可以通过使用偏振光的偏振分解器来实现。偏振分解器是一种光学装置，可以将偏振光分解为具有特定偏振状态的光，如线偏振和圆偏振。通过将待测的偏振光通过偏振分解器，并测量每个偏振状态下的光强度，就可以计算得到Stokes矢量的各个分量。

具体来说，将偏振光通过一个线偏振分解器，可以得到两个正交方向上的线偏振光，分别对应x轴和y轴方向。分别测量这两个方向上的光强度，就可以得到Q和U的分量。然后，将偏振光通过一个旋转的偏振分解器，可以得到两个旋转方向上的圆偏振光，分别对应左旋和右旋。同样测量这两个方向上的光强度，就可以得到V的分量。最后，将四个分量分别归一化，得到归一化的Stokes矢量。

通过Stokes矢量，我们可以得到偏振光的各种性质参数，如偏振度、偏振方向等，为进一步研究和应用偏振光提供了有力的工具和计算方法。

matlab斯托克斯参量偏振去雾代码

以下是基于斯托克斯参量的偏振去雾Matlab代码：

% 读取原始图像
I = imread('input.jpg');

% 将图像转换为灰度图像
if size(I,3) == 3
    I = rgb2gray(I);
end

% 将图像转换为double类型
I = im2double(I);

% 计算斯托克斯参量
[S0, S1, S2] = stokes(I);

% 计算偏振度
P = sqrt(S1.^2 + S2.^2)./S0;

% 计算透射率
t = exp(-1.0*k*beta*P);

% 计算去雾图像
J = (I - A)./t + A;

% 显示去雾图像
imshow(J);

% 保存去雾图像
imwrite(J, 'output.jpg');

% 斯托克斯参量计算函数
function [S0, S1, S2] = stokes(I)
    % 水平方向S1
    S1 = conv2(I, [1 0 -1; 2 0 -2; 1 0 -1], 'same');
    % 垂直方向S2
    S2 = conv2(I, [1 2 1; 0 0 0; -1 -2 -1], 'same');
    % 总强度
    S0 = sqrt(S1.^2 + S2.^2);
end

其中，`input.jpg`为输入图像路径，`output.jpg`为输出图像路径，`k`为大气光系数，`beta`为散射系数，`A`为大气光值。

需要注意的是，斯托克斯参量偏振去雾方法需要先进行大气光估计，通过估计得到的大气光值可以得到透射率，进而实现去雾处理。