[發明專利]一種用于陰影成像的自發光消除裝置

在審

• 申請號: 201410398564.5
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104730723A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 宋強;黃潔;柯發偉;謝愛民;王宗浩;焦德志;柳森
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28
• 代理公司: 國防專利服務中心 11043
• 代理人: 江亞平

技術領域

本發明屬于激光照明陰影成像技術領域，尤其涉及一種用于陰影成像的自發光消除裝置。

背景技術

隨著對超高速瞬態現象的不斷研究發展，需要準確了解超高速瞬態現象的演變過程。超高速瞬態過程主要包括脈沖燃燒反應、超高速飛行物及超高速碰撞等，這些變化過程中，會因為燃燒、飛行物與空氣摩擦及碰撞產生的火光，都是屬于強烈的自發光現象，是無法克服的。在使用成像設備進行觀察時，若使用激光光源作為照明光源，其光源能量無法掩蓋實驗過程中產生的自發光，使其自發光與激光束一起參與瞬態過程成像，導致獲得的圖像中，部分瞬態過程的細節圖像會被自發光現象掩蓋，使實驗無法獲取有效的圖像信息。為此，我們需要將所有的光信息在進入成像設備前，減弱或消除這種自發光現象，使成像設備獲得的圖像信息清晰。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種用于陰影成像的自發光消除裝置，能夠克服在觀察超高速瞬態現象時，因自發光參與成像后造成圖像信息被掩蓋的影響，實現超高速瞬態現象的清晰成像。

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案：

一種用于陰影成像的自發光消除裝置，用于陰影成像系統，包括：偏振消光裝置，采用兩組偏振方向不一致的低通消光片，用于對激光及帶有偏振性的光束能量進行衰減；偏振濾光裝置，由一組偏振濾光片組成，用于濾除激光照明光束波長之外的所有非偏振光束，其中，偏振消光裝置與物鏡前端連接，物鏡后端與偏振濾光裝置前端連接，偏振濾光裝置后端與數字相機連接。

本發明將偏振消光裝置與物鏡前端連接，物鏡后端與偏振濾光裝置前端連接，偏振濾光裝置后端與數字相機連接，當采用高能量激光光源作為陰影照相系統光源時，對帶有強烈自發光現象的目標進行數字成像，濾除自發光對數字圖像清晰度的影響，實現超高速瞬態現象的清晰成像。

附圖說明

圖1為本發明的自發光消除裝置結構示意圖

圖中：1.陰影成像系統，2.偏振消光片裝置，3.物鏡，4.偏振濾光裝置，5.數字相機

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。

如圖1所示，本發明提供一種自發光消除裝置，用于陰影成像系統1，包括：偏振消光裝置2，采用兩組偏振方向不一致的低通消光片，低通消光片的消光透過率為15％～20％，用于對激光及帶有偏振性的光束能量進行衰減；偏振濾光裝置4，由一組偏振濾光片組成，所述的濾光片為窄帶濾光片，其透過帶寬為1nm～3nm，透過率大于85％，用于濾除激光照明光束波長之外的所有非偏振光束。偏振消光裝置2與物鏡3前端連接，物鏡3后端與偏振濾光裝置4前端連接，偏振濾光裝置后端與數字相機5連接。

采用照明光源為高能量激光光源，光源能量為40mJ-200mJ，光學成像系統為陰影成像系統；當激光發射光束進入陰影成像系統，由于激光能量遠大于自發光能量，通過物鏡前安裝偏振消光裝置后，激光和自發光一起進行等比例消光，達到激光束已基本掩蓋了自發光。因自發光為全光譜光，它同樣存在與激光對應波長的光束，需要在陰影成像物鏡后數字相機前安裝偏振濾光裝置，偏振濾光片的帶寬為激光光源的脈寬范圍，一般為3nm，對進入數字相機前的光束進行偏振濾光，進一步減少自發光的能量，使進入數字相機的圖像信息不包含自發光信息。

說明書中描述的只是該發明的具體實施方式。雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域內熟練的技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形或修改。