[发明专利]一种基于三相机偏振成像系统

说明书

技术领域

本发明属于偏振信息检测技术领域，具体地涉及一种基于三相机偏振成像系统。

背景技术

基于偏振成像的检测方法是近年来新兴的一种偏振信息检测技术，在目标识别、分类、发现隐藏目标、大气成分和气溶胶检测等方面的优越性越来越受到人们的重视，尤其是在军事侦查、植被遥感和气溶胶检测方面已经体现出了极大的优势。

与传统的光电模型检测方法相比，在检测范围、实时性、准确性和直观性等方面都有明显的优势。1996年，匈牙利E?tv?sUniversity的GáborHorváth和瑞士Universit?tZürich的RüdigerWehner首次采用摄录式偏振测量方式（wide-fieldvideopolarimetry）检测；1997年，美国UniversityofMiami的KennethJ.Voss和YiLiu开发了一套基于鱼眼镜头和CCD相机的新型偏振辐射度探测系统；2003年，中国科学院安徽光机所研制的机载多波段偏振CCD相机，采用平行光路结构，3路光路成品字型排列；2007年，YanCui和JinkuiChu等人用天文望远镜和光纤光谱仪自制的局部区域偏振成像实验装置，用来研究大气散射光的偏振特性。

近年来随着光电器件和相机技术的进步，出现了很多新型的偏振成像系统，如基于可调节相位延迟的偏振成像系统和分聚焦平面阵列偏振成像系统等。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于三相机偏振成像系统；本发明能够同时采集3个不同偏振方向的目标辐射强度，避免单镜头采集时旋转偏振片带来的人为误差，通过对系统的标定﹑校准和测试，相机的同步时间精度△t≤15ms，像素畸变△p≤1pixel；本系统简单可靠，对目标区域的偏振检测具有较强的适用性。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种基于三相机偏振成像系统，包括CCD成像模块、光学镜头系统、图像采集与预处理系统；其结构要点是：所述图像采集与预处理系统前端连接采用相同硬件连接结构的三个光路；所述一个光路的连接结构为干涉滤光片连接偏振片，所述偏振片连接光学镜头系统，所述光学镜头系统连接CCD成像模块，所述CCD成像模块再连接图像采集与预处理系统,所述图像采集与预处理系统连接图像处理层系统，所述图像处理层系统最后连接目标检测与分析系统。

作为本发明的一种优选方案，所述CCD成像模块采用工业数字CCD相机SV-1400FC；所述分辨率为1392×1040、像元大小为4.65μm×4.65μm、最大帧率为15fps、数据接口为IEEE1394a。

作为本发明的另一种优选方案，所述偏振片采用GCL-050004；所述偏振片的框架尺寸为50.8mm、通光孔径为45.0mm、消光比为100:1，并具有保护窗口。

作为本发明的另一种优选方案，所述光学镜头采用LM6NCM；所述LM6NCM的焦距为6mm、物距范围为0.1~∞、变形率为-0.2%、尺寸为34×45.8mm。

本发明的有益效果是。

本发明在介绍偏振成像检测原理的基础上，并在现有的偏振成像系统的基础上，提供了一种基于三相机的偏振成像检测系统；为了提高偏振检测系统的准确度，减少相应的检测误差，对偏振成像检测系统进行了相应的校准及测试。经过对系统的标定和校准，单次采集耗时均低于15ms，满足采集帧率要求，校正和配准的误差均小于1像素，满足了后续探测分析要求。

本发明采用三个相同硬件连接结构的光路，能够同时采集3个不同偏振方向的目标辐射强度，避免单镜头采集时旋转偏振片带来的人为误差，通过对系统的标定﹑校准和测试，相机的同步时间精度△t≤15ms，像素畸变△p≤1pixel；本系统简单可靠，对目标区域的偏振检测具有较强的适用性。

附图说明

图1是本发明一种基于三相机偏振成像系统的总体结构连接框图。

图2是本发明一种基于三相机偏振成像系统的程序流程图。

具体实施方式