[發(fā)明專利]基于被動成像的多譜段偏振光傳輸特性測試裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110704029.8
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113447127B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設計）人: 付強;司琳琳;李英超;戰(zhàn)俊彤;張萌;張肅;段錦
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01J4/04
• 分類號: G01J4/04;G01J3/12
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

基于被動成像的多譜段偏振光傳輸特性測試裝置及方法，屬于光電探測技術領域。測試裝置包括前置光學子系統(tǒng)、可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)、中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)、圖像采集及處理子系統(tǒng)以及電路控制子系統(tǒng)。本發(fā)明基于被動成像原理，將多光譜技術和偏振技術相融合，可以在可見光、短波紅外光、中波紅外光以及長波紅外光四個譜段進行工作，進而分析得到多譜段偏振光的傳輸特性，是對單譜段偏振光傳輸特性測試裝置及方法的有益補充。其中波長調制單元Ⅰ和波長調制單元Ⅱ均采用聲光可調濾波器或液晶可調濾波器，從而實現(xiàn)在寬譜段內入射光波的波長調試，避免了頻繁更換濾光片引起的測量誤差，提高了測量精度和工作效率。

技術領域

本發(fā)明屬于光電探測技術領域，特別是涉及到一種基于被動成像的多譜段偏振光傳輸特性測試裝置及方法。

背景技術

光電信息獲取分為主動和被動兩種方式。被動式探測方式通過探測目標的可見度、紅外輻射實現(xiàn)目標探測、識別，由于其本身具有不發(fā)射任何特征信號，隱蔽性好等優(yōu)點，在軍事上得到極其廣泛的應用。

隨著科學技術的發(fā)展和生產生活的需要，對成像探測也有了更廣泛的要求，通常的成像探測主要檢測目標物體的反射光的光譜的強度信息，從而獲得目標物體的尺寸、形狀、種類、方位等信息進而對目標物體進行分析、識別和跟蹤等操作。而當成像目標物體的背景環(huán)境比較惡劣時，比如有霧或霾、非均勻照明、低照度等，目標物體受復雜的背景噪聲的影響太大而無法單單依靠光的強度信息來進行探測。而為了在復雜背景環(huán)境中準確有效地識別和檢測出特定目標，特別是細小的、具有隱藏能力的特殊目標，更是對成像探測提出了新的挑戰(zhàn)。

為了實現(xiàn)在復雜背景環(huán)境下目標的更準確探測就需要利用到光的偏振信息，在這種情況下，高效、精確測量偏振光的傳輸特性尤為重要。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種基于被動成像的多譜段偏振光傳輸特性測試裝置及方法用于解決復雜背景環(huán)境中特定目標不易準確有效識別的技術問題。

基于被動成像的多譜段偏振光傳輸特性測試裝置，包括前置光學子系統(tǒng)、可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)、中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)、圖像采集及處理子系統(tǒng)以及電路控制子系統(tǒng)，所述前置光學子系統(tǒng)、可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)、中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)共同裝載于同一平面上，前置光學子系統(tǒng)的出射光線分別入射進可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)以及中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)；所述可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)的光軸與中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)的光軸平行，并且可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)與中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)且并排排列；所述圖像采集處理子系統(tǒng)包括圖像處理單元和圖像顯示單元；所述圖像處理單元分別與前置光學子系統(tǒng)、可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)、中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)以及圖像顯示單元電性連接；所述電路控制子系統(tǒng)分別與可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)以及中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)電性連接，電路控制子系統(tǒng)包括偏振調制控制單元和波長調制控制單元；所述偏振調制控制單元通過控制電壓來控制可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)以及中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)中各偏振片的旋轉或者偏振調制單元的相位延遲；所述波長調制控制單元通過控制電壓來完成可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)中各聲光波長調制單元對波長進行選擇。

所述前置光學子系統(tǒng)包括望遠光學單元、分光單元Ⅰ以及反射鏡單元Ⅰ；所述望遠光學單元與分光單元Ⅰ橫向串行排列且同光軸，所述分光單元Ⅰ與反射鏡單元Ⅰ縱向串行排列且同光軸；光線從望遠光學單元進入系統(tǒng)后經(jīng)分光單元Ⅰ分為兩束，一束進入可見光及短波紅外偏振成像子系統(tǒng)，另一束經(jīng)反射鏡單元Ⅰ折轉后進入中波紅外及長波紅外偏振成像子系統(tǒng)。