[發(fā)明專利]一種分孔徑的緊湊型寬波段偏振同時(shí)成像裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110295384.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN112684609B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任志廣;李旭陽(yáng);王煒;袁灝;馬子軒;褚楠清;姚睿
• 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): G02B27/28
• 分類號(hào): G02B27/28;G02B17/08;G02B27/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

本發(fā)明涉及一種分孔徑的緊湊型寬波段偏振同時(shí)成像裝置及系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有偏振成像系統(tǒng)存在低對(duì)比度或目標(biāo)偽裝等復(fù)雜背景下，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)尤其是高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)識(shí)別的技術(shù)問題。該裝置的第一反射鏡、第一透鏡組、第二透鏡組、第三反射鏡和第四反射鏡沿光軸依次設(shè)置；第二反射鏡位于第一反射鏡和第三反射鏡之間，第二反射鏡和第三反射鏡的中央均開設(shè)有通光孔a；第一透鏡組和第二透鏡組設(shè)置于第二反射鏡上的通光孔a處；第一反射鏡與第二反射鏡的反射面相對(duì)，第三反射鏡與第四反射鏡的反射面相對(duì)；望遠(yuǎn)物鏡單元與縮焦準(zhǔn)直物鏡單元形成無(wú)焦系統(tǒng)；四個(gè)所述成像物鏡單元的入瞳面均位于所述無(wú)焦系統(tǒng)的出瞳面上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種偏振同時(shí)成像裝置及系統(tǒng)，具體涉及一種分孔徑的緊湊型寬波段偏振同時(shí)成像裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的目標(biāo)檢測(cè)成像方法主要有光度成像、光譜成像和偏振成像。

光度成像在面對(duì)目標(biāo)光強(qiáng)與背景光強(qiáng)相似情況時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別。隨著新型特種（偽裝和隱藏性）材料的研制以及在目標(biāo)上的應(yīng)用，目標(biāo)的偽裝和隱藏性能得到大幅度提升，光度成像逐漸難以勝任。而光譜成像容易被干擾，穩(wěn)定性較差，光譜范圍短，難以適應(yīng)多樣性目標(biāo)等復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境。因此，在低對(duì)比度等復(fù)雜背景下，現(xiàn)有的光度成像和光譜成像方法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的精確檢測(cè)識(shí)別，更難以精準(zhǔn)識(shí)別復(fù)雜背景下偽裝目標(biāo)和潛在威脅。

偏振成像是通過對(duì)目標(biāo)反射自然光所產(chǎn)生的偏振光進(jìn)行信息采集來(lái)實(shí)現(xiàn)偏振成像，對(duì)所采集信息進(jìn)行技術(shù)處理，可以提高待檢測(cè)目標(biāo)圖像的對(duì)比度信息，同時(shí)可以獲取目標(biāo)圖像的外觀特性、表面材料特性和表面粗糙度等多維信息。

現(xiàn)有的偏振成像系統(tǒng)主要有時(shí)序型偏振成像系統(tǒng)、干涉型偏振成像系統(tǒng)和空域型偏振成像系統(tǒng)三種。其中，時(shí)序型偏振成像系統(tǒng)無(wú)法實(shí)時(shí)采集目標(biāo)的偏振信息，且存在信息誤差大的缺陷，故難以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)尤其是高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)偏振信息的實(shí)時(shí)采集。干涉型偏振成像系統(tǒng)不僅存在工作波長(zhǎng)單一、多波段易串?dāng)_的問題，同時(shí)對(duì)于干涉條紋的解算也需要一定的時(shí)間，對(duì)計(jì)算機(jī)性能的要求較高，成像現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境一般難以滿足干涉型偏振成像系統(tǒng)較為苛刻的使用要求。對(duì)于空域型偏振成像系統(tǒng)，由于采用分振幅的結(jié)構(gòu)形式，在高分辨率和緊湊性需求方面存在互斥，導(dǎo)致系統(tǒng)存在體積龐大、分辨率低和裝配難度大等問題。多種系統(tǒng)同時(shí)采集的結(jié)構(gòu)形式則存在尺寸大、重量大、穩(wěn)定性差以及成本高等缺點(diǎn)。

公開號(hào)為CN111750997A的中國(guó)發(fā)明專利中公開了一種基于偏振分時(shí)光譜同步的光學(xué)成像探測(cè)裝置，該裝置的光學(xué)系統(tǒng)分為成像單元和分時(shí)變換偏振光譜單元，可通過分時(shí)變換偏振光譜單元特性，獲取目標(biāo)不同的偏振信息。這種光學(xué)系統(tǒng)存在空間分辨率低和系統(tǒng)軸向長(zhǎng)度過長(zhǎng)的缺點(diǎn)，當(dāng)針對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像時(shí)，不能在同一時(shí)刻對(duì)目標(biāo)的不同偏振性實(shí)時(shí)采集，無(wú)法滿足復(fù)雜環(huán)境下高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的高分辨成像，并且存在較大的原理性誤差和數(shù)據(jù)可靠性低等難以克服的缺點(diǎn)。

綜上，在低對(duì)比度或目標(biāo)偽裝等復(fù)雜背景下，現(xiàn)有偏振成像系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)尤其是高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有偏振成像系統(tǒng)在低對(duì)比度或目標(biāo)偽裝等復(fù)雜背景下，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)尤其是高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)識(shí)別的技術(shù)問題，而提供一種分孔徑的緊湊型寬波段偏振同時(shí)成像裝置及系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)解決方案如下：

本發(fā)明提供一種分孔徑的緊湊型寬波段偏振同時(shí)成像裝置，其特征在于：

包括用于收集目標(biāo)信息的望遠(yuǎn)物鏡單元、同于壓縮和準(zhǔn)直光路的縮焦準(zhǔn)直物鏡單元，以及四個(gè)用于偏正成像的成像物鏡單元；

所述望遠(yuǎn)物鏡單元包括第一反射鏡、第二反射鏡和第一透鏡組；

所述縮焦準(zhǔn)直物鏡單元包括第三反射鏡、第四反射鏡和第二透鏡組；

所述第一反射鏡、第一透鏡組、第二透鏡組、第三反射鏡和第四反射鏡沿光軸依次設(shè)置；