[發明專利]雙波段目標全偏振信息自動獲取系統

在審

• 申請號: 201810810701.X
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN109031447A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 張肅;戰俊彤;付強;李英超;段錦
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 李曉莉

雙波段目標全偏振信息自動獲取系統，屬于偏振探測領域，包括望遠系統、分光系統、可見光全偏振探測系統、近紅外全偏振探測系統和計算機處理系統，可見光全偏振探測系統設置在分光系統的透射方向上，近紅外全偏振探測系統設置在分光系統的反射方向上。針對傳統成像方法在復雜環境中探測低識別率的問題，本發明結合圓偏光的記憶效應及紅外輻射范圍廣的優點，將可見光與近紅外全偏振信息相融合，增加目標在復雜介質環境中探測的幾率。同時采用液晶相位延遲器的方法改善傳統旋轉偏振片方法手動調節不利于外場實驗且精度不高的缺陷，滿足外場實驗對目標探測自動化的需求，為復雜環境下目標的獲取提供了新的探測裝置。

技術領域

本發明涉及一種雙波段目標全偏振信息自動獲取系統，屬于偏振探測領域。

背景技術

在目標的識別與探測中，人眼和可見光相機可以識別強度和色彩，卻無法分辨從物體散射出的光的不同偏振差異。偏振探測技術在傳統探測的基礎上引入目標的偏振信息，則進一步揭示了光的橫波性質，為目標的探測識別提供了一種新的方法。

由于在自然環境中，自然目標的圓偏振很弱，因而在目標探測中一般僅采用線偏振探測。但在一些復雜環境中，由于圓偏光的記憶效應，圓偏振在較高的光學厚度條件下具有比線偏振更好的保偏特性，適于在濃度更高、距離更遠的介質環境中進行探測，因而更適用于在霧霾煙塵等非理想條件下對目標進行觀測。但是目前對全偏振信息的研究幾乎都受到波段的限制，多停留在可見光波段，要將全偏振探測應用于實際目標探測識別，甚至是更復雜的煙霧介質傳輸環境，需對其探測距離提出更高的要求。紅外由于具有探測能力強，作用距離遠的優點，更有利于在大氣、煙云、雨雪等惡劣環境下清晰的觀察所需檢測的目標，具有在自然界中最為廣泛的輻射范圍。針對以上優點，有必要研究一種將可見光近紅外雙波段相結合對目標全偏振信息進行探測的系統，同時在外場實驗中針對目標自動化探測的需求，信息的自動獲取也是急待解決的問題。

因此，針對這種復雜介質環境下目標的全偏振探測，亟需一種雙波段目標全偏振信息自動獲取系統。

發明內容

針對煙塵、霧霾等復雜介質環境，為了研究該環境下目標全偏振信息的探測問題，本發明提出了一種雙波段目標全偏振信息自動獲取系統。

雙波段目標全偏振信息自動獲取系統，其特征在于：包括望遠系統、分光系統、可見光全偏振探測系統、近紅外全偏振探測系統及計算機處理系統，所述分光系統設置在望遠系統的出射光路上；所述可見光全偏振探測系統設置在分光系統的透射方向上，近紅外全偏振探測系統設置在分光系統的反射方向上；

所述可見光全偏振探測系統包括可見光濾光片、第一液晶相位延遲器、第二液晶相位延遲器、可見光線偏振片、可見光探測器、第一液晶控制器及第二液晶控制器，可見光濾光片、第一液晶相位延遲器、第二液晶相位延遲器、可見光線偏振片及可見光探測器沿光線的傳播方向順次布置，第一液晶相位延遲器與第一液晶控制器連接，第一液晶相位延遲器的快軸與水平方向的角度呈45度布置，第二液晶相位延遲器與第二液晶控制器連接，第二液晶相位延遲器的快軸與水平方向的角度呈0度布置，可見光線偏振片的角度調節為0度，始終保持水平方向的光線透過；

所述近紅外全偏振探測系統包括近紅外濾光片、第三液晶相位延遲器、第四液晶相位延遲器、近紅外線偏振片、近紅外探測器、第三液晶控制器及第四液晶控制器，近紅外濾光片、第三液晶相位延遲器、第四液晶相位延遲器、近紅外線偏振片及近紅外探測器沿光線的傳播方向順次布置，第三液晶相位延遲器與第三液晶控制器連接，第三液晶相位延遲器的快軸與水平方向的角度呈45度布置；第四液晶相位延遲器的快軸與水平方向的角度呈0度布置，近紅外線偏振片的角度調節為0度，始終保持水平方向的光線透過；

所述計算機處理系統通過數據線分別與可見光探測器、近紅外探測器相連接，計算機處理系統用于存儲可見光探測器所探測到的目標可見光圖像信息及近紅外探測器所探測到的近紅外圖像信息，通過圖像信息對偏振信息進行解算，得到全偏振信息，并對可見光與近紅外的全偏振信息進行融合。