[發(fā)明專利]一種基于孔徑分割和聲光可調(diào)諧濾光器的可編程偏振超光譜成像儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910022366.8
• 申請(qǐng)日: 2009-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101871815A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱躍洪;趙葆常;李英才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01J3/447
• 分類號(hào): G01J3/447;G01J3/18;G02F1/11
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 徐平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種偏振超光譜成像儀，具體涉及一種能同時(shí)獲取全部線偏振光譜圖像信息的可編程偏振超光譜成像儀。

背景技術(shù)

利用光譜圖像信息可以獲得目標(biāo)的物質(zhì)組成、含量等化學(xué)特征及其空間分布信息，因而成像光譜技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

首先，成像光譜儀可以作為空間飛行器的有效載荷，利用其獲取的光譜信息可以應(yīng)用于以下領(lǐng)域：土地資源調(diào)查(礦產(chǎn)勘探、城市規(guī)劃、城郊土地分類利用、土地沙化治理和土壤侵蝕監(jiān)測(cè)等)、林業(yè)(林業(yè)資源調(diào)查和伐林造林監(jiān)測(cè)等)、生態(tài)(環(huán)境監(jiān)測(cè)、陸地生態(tài)研究和區(qū)域生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)等)、農(nóng)業(yè)(大面積農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)分析預(yù)測(cè)、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)等)、深空探測(cè)(月球、火星等星體的礦物勘探、太陽(yáng)系行星大氣探測(cè)等)等領(lǐng)域。

其次，光譜分析技術(shù)還廣泛應(yīng)用于食品飲料、石油化工、紡織、臨床醫(yī)學(xué)等各個(gè)行業(yè)。

偏振圖像信息提供了關(guān)于目標(biāo)的粗糙度、含水量、空隙度、微粒粒徑等物理特征及其空間分布信息。

偏振遙感與傳統(tǒng)遙感相比，有許多獨(dú)特之處，它可以解決普通光度學(xué)無(wú)法解決的一些問(wèn)題，如云和氣溶膠的粒徑分布等。

來(lái)自地物的散射光往往為線偏振光，如林冠覆蓋、耕地、草場(chǎng)的散射光具有20％以上的偏振度，泥灘和水面的反射光具有50％以上的偏振度，不同地物具有不同的偏振特征，而人造目標(biāo)往往具有比自然目標(biāo)更強(qiáng)的偏振特征，利用這些偏振信息可以反演出地物目標(biāo)的物理結(jié)構(gòu)、水份含量、巖石中的金屬含量等，監(jiān)測(cè)海水污染狀況，探測(cè)地面上空云分布、種類、高度及大氣氣溶膠粒子的尺寸分布等。

無(wú)疑，與成像光譜技術(shù)和成像偏振技術(shù)相比，偏振超光譜成像技術(shù)可以獲取更詳盡、更全面的目標(biāo)信息。

目前，偏振光譜圖像信息獲取技術(shù)主要思路是將成像光譜技術(shù)和偏振技術(shù)結(jié)合起來(lái)。

成像光譜技術(shù)依分光原理可分為干涉型(空間調(diào)制型、時(shí)間調(diào)制型)、色散型(光柵型和棱鏡型)和濾光型(旋轉(zhuǎn)濾光片、液晶可調(diào)諧濾光器(LiquidCrystal?Tunable?Filter，LCTF)、聲光可調(diào)諧濾光器(Acousto-Optic?TunableFilter，AOTF)等)三種，每種均有其優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍，其中基于聲光可調(diào)諧濾光器(Acousto?Optic?Tunable?Filter，AOTF)的成像光譜技術(shù)具有光譜通道和光譜透過(guò)率可快速電調(diào)諧所提供的靈活性(光譜通道順序或隨機(jī)調(diào)諧、多通道同時(shí)獲取、智能自主光譜通道選擇和獲取、實(shí)現(xiàn)矩形光譜響應(yīng)曲線等)、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件帶來(lái)的結(jié)構(gòu)緊湊性(適應(yīng)惡劣的力學(xué)環(huán)境)、無(wú)需復(fù)雜數(shù)據(jù)處理帶來(lái)的易用性以及能同時(shí)獲取偏振、光譜和圖像等多維信息(提高目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別的能力)的集成性等諸多特色，而具有廣泛的應(yīng)用前景。