[發明專利]光發射裝置和基于波前探測的成像裝置

有效

• 申請號: 202010837266.7
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111913189B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 深圳元戎啟行科技有限公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S7/484;G01S7/4911;G01S7/481;G01J9/00;G01J9/02;G02F1/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 魏宇星

本申請涉及一種光發射裝置和基于波前探測的成像裝置。光發射裝置中：空間光調制器對光源發射的光進行調制；波前校正器根據波前控制器發送的預校正信號對空間光調制器調制后的光信號進行波前預校正，并將預校正后的光信號投射至分光器件；分光器件從發射鏡頭接收的信標光信號中濾除其他干擾光并進行分光形成第一光束，且將第一光束投射至波前探測器，并將接收到的波前校正器對空間光調制器調制后預校正的光信號作為第二光束投射至發射鏡頭；發射鏡頭接收并投射第二光束至目標物體；波前探測器根據第一光束探測信標光的波前像差。通過選擇常見應用場景中出現的物體作為信標，能夠保持穩定的探測效果，且在場景切換時也無需換信標和光學系統。

技術領域

本發明涉及關聯成像技術領域，特別是涉及一種光發射裝置和基于波前探測的成像裝置。

背景技術

這里的陳述僅提供與本申請有關的背景信息，而不必然地構成現有技術。

相比與傳統成像方式，單像素相機具有高靈敏度、低成本等優勢，可以應用于遙感、激光雷達、視頻監控等領域，具體的，可以應用在醫療、軍事、汽車駕駛等技術領域。

但由于在大氣中利用相機進行單像素成像時往往會受到大氣的影響。這種影響主要包括大氣吸收、大氣散射和大氣折射。其中大氣吸收來源于大氣分子對光的吸收，造成目標信號的衰減；大氣散射來源于水汽凝結物和懸浮顆粒對光的散射，造成目標信號的模糊及衰減；大氣折射來源于大氣溫度不均勻性引起折射率波動，從而產生湍流，造成目標信號的模糊及畸變。

為了解決大氣造成的光束波前畸變，通常可以使用自適應光學的方法進行校正。在自適應光學中，進行波前探測時，需要利用已知的物體發出的光來探測波前誤差信息，這種已知的物體被稱為信標。在自適應光學天文望遠鏡系統中，信標常常由星體或利用激光產生的人造導星充當。然而在白天，相比于太陽光，星光往往比較微弱；且能夠作為信標的星體很少，在成像視場內難以找到合適的信標，波前探測效果差，從而導致成像效果差。利用人造導星進行波前探測校正時，由于人造導星覆蓋范圍有限，對于汽車應用領域這類場景持續變化的，需要在其應用場景中設置大量的人造導星，但人造導星裝置體積一般都比較大，不便于廣泛安裝，就會導致以人造導星為信標時，探測效果不穩定。綜上，利用傳統技術中提供的信標進行波前探測時，整體探測效果不穩定，尤其是對于需要多場景切換的應用場景。

發明內容

基于此，有必要針利用傳統技術中提供的信標進行波前探測時，整體探測效果不穩定的問題，提供一種光發射裝置和基于波前探測的成像裝置。

本發明實施例提供了一種光發射裝置，包括：光源，空間光調制器，波前校正器，分光器件，波前探測器，波前控制器和發射鏡頭；

空間光調制器，用于根據接收的調制信號對所述光源發射的光進行調制；

所述波前校正器用于根據接收的預校正信號對所述空間光調制器調制后的光信號進行波前預校正，并將預校正后的光信號投射至所述分光器件；

所述分光器件用于從所述發射鏡頭接收的信標光信號中濾除其他干擾光并進行分光形成第一光束，且用于投射所述第一光束至所述波前探測器；還用于將接收到的所述波前校正器對所述空間光調器調制后的光信號進行預校正所得到的光信號作為第二光束投射至所述發射鏡頭；

所述發射鏡頭用于接收所述第二光束，并將所述第二光束投射至目標物體；

所述波前探測器用于根據所述第一光束探測波前像差；

所述波前控制器分別與所述波前探測器和所述波前校正器電連接，且用于根據所述波前探測器探測的波前像差生成所述預校正信號。