La estructura y componentes del ojo humano hacen que los cambios que se producen sobre el estado de polarización de la luz que emerge de él, tras realizar un doble paso y sufrir una reflexión en la retina, sean complejos y a priori poco predecibles. Esos cambios pueden influir en los resultados obtenidos con dispositivos que analizan la luz reflejada en la retina. Para conocer mejor los cambios que el ojo origina sobre un haz que lo atraviesa y los fenómenos a los que da lugar, se ha llevado a cabo un estudio de la calidad de imagen retiniana en función de los estados de polarización, así como un estudio espacial de los distintos parámetros de polarización a partir del cálculo de matrices de Mueller. Teniendo como base el método de doble paso, se ha diseñado y construido un polarímetro de imagen que utiliza retardadores variables de cristal líquido en los brazos generador y analizador. Con este dispositivo se han registrado series de dieciséis imágenes de doble paso correspondientes a las combinaciones independientes de estados de polarización de entrada y salida. Los resultados para varios sujetos muestran que la calidad de imagen depende en gran medida del estado de polarización de salida. Sin embargo, la influencia de la polarización de entrada, calculada usando matrices de Mueller espacialmente resueltas, juega un papel poco significativo. Por otra parte, el estudio polarimétrico de las imágenes de doble paso muestra que (1) la parte central de las imágenes tiene un grado de polarización del 80% frente a un 25% en la periferia; (2) el retardo introducido depende del observador, aunque la birrefringencia que presenta el ojo es lineal; (3) el dicroísmo es coherente con la longitud de onda empleada y (4) el valor de la polarizancia indica la existencia de cierta birrefringencia circular. / The structure and components of the human eye make changes produced on the polarization state of the light emerging from it after a double-pass through ocular media and a reflection in the retina be complicated and hardly predectible. Those changes can influence on the results obtained with any device analyzing the light reflected in the retina. A study of the retinal image quality as a function of the polarization state has been performed. A spatially resolved polarimetric study of different polarization parameters using Mueller-matrices was also performed. An imaging polarimeter adapted to an ophthalmoscopic double-pass apparatus using two ellectronically controlled liquid-crystal variable retarders has been developed. Series of sixteen double-pass images corresponding to independent combinations generator-analyzer have been recorded. Results obtained for several subjects show that the estimation of the image quality depends strongly on the polarization state in the exit pathway. However, the influence of the entrance polarization, calculated using spatially resolved Mueller-matrices is nearly negligible. On the other hand, the polarimetric study of double-pass images shows that (1) the light forming the central part of the images presents a degree of polarization of 80% while this is reduced to around 25% for the light in the skirts; (2) the retardation introduced by the eye in a double-pass is quite dependent on observers, although the birefringence is linear; (3) the dicroism is coherent with the wavelength used, and (4) the value of the polarizance indicates the existency of circular birrefringence.

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Esta tesis trata de la aplicación en agricultura de los datos polarimétricos obtenidos mediante satélites de observación de la Tierra eqipados con radar de apertura sintética. Los principales objetivos de la tesis se centran en dos productos finales: la clasificación de tipo de cultivo y la estimación de la altura de los cultivos. Para ello se hace uso de técnicas de descomposición polarimétrica basadas en modelos con datos SAR polarimétricos multi-temporales, medidos con RADARSAT-2 en banda C. Las contribuciones de esta tesis se resumen a continuación: 1. Se ha investigado por primera vez la aplicación de la descomposición de Neumann a la clasificación de cultivos. En este estudio se propone un método de clasificación supervisado basado en la descomposición de Neumann y el clasificador de bosque aleatorios (denominado "ND-RF") para la clasificación de cultivos. Las relaciones entre los tres parámetros de la descomposición de Neumann y los tres parámetros de la descomposición de Cloude-Pottier se han validado en esta aplicación empleando datos reales. Se ha hecho un amplio estudio sobre la importancia de los diversos parámetros en la clasificación de cultivos y se han comparado de forma completa las dos descomposiciones. 2. Se ha presentado una demostración y validación exhaustivas sobre la estimación de la altura del cultivo de maíz mediante observables polarimétricos con métodos de regresión de aprendizaje automático. En este estudio se explota un gran conjunto de datos formado por imágenes multi-temporales de banda C y mediciones in situ casi síncronas de la altura de los cultivos a lo largo de tres años en dos zonas de Canadá. Se utilizaron dos métodos típicos de regresión de aprendizaje automático: RFR y SVR. Se ha investigado la importancia de las características de entrada y el rendimiento después de filtrar la selección de observables. / Work supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation, Research State Agency (AEI) and European Regional Development Funds under project TEC2017-85244-C2-1-P.

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