[发明专利]反射式线性渐变光谱偏振成像装置

说明书

本发明公开了一种反射式线性渐变光谱成像装置，该装置由望远物镜、光谱偏振成像组件、控制电路以及计算机控制与图像采集系统组成。光谱偏振成像组件由反射式线性渐变滤光组件、柱面镜、微型偏振片、中继物镜以及探测器组成。本发明中反射式线性渐变光谱成像装置，在成像光路中采用反射式线性渐变滤光组件进行分光，通过反射式线性渐变滤光组件中反射式线性渐变滤光膜转鼓的转动得到快速连续变换的光谱，再通过柱面镜和微型偏振片，最后成像于探测器靶面上，一次性得到光谱偏振融合图像，具有光学效率高，光谱分辨率高，实时性好的特点。

技术领域

本发明属于光谱偏振成像技术领域，主要涉及一种光谱偏振成像装置，尤其涉及一种反射式线性渐变光谱偏振成像装置。

背景技术

光谱成像技术是将对目标光谱数据特征进行提取分析的光谱分析技术与对目标进行成像的二维成像技术的有机结合，而偏振成像技术可以获得目标的二维图像信息以及图像各个点的偏振信息，因此光谱成像技术与偏振成像技术相结合便产生了光谱偏振成像技术，该技术近年来在遥感探测、生物医学、军事目标侦察探测等众多领域得到广泛应用和关注。目前的光谱偏振成像仪中，主要是通过成像仪推扫所获得的多光谱偏振图像，实时性差，不利于实际使用。

申请号为201510427163.2的中国专利公布了一种偏振光谱成像系统及偏振光谱信息获取方法，该偏振光谱成像系统包括四面角锥棱镜、成像光学系统、偏振光调制器、面阵探测器组件、信号处理单元及控制计算机，目标光束经过四面角锥棱镜，光束被等分为传输方向不同的四束光束，之后再进入成像光学系统，成像光学系统将四束光束进行汇聚，通过偏振光谱调制器成像于面阵探测器靶面的四个不同区域。最终通过信号处理单元及控制计算机在面阵探测器上一次性获取到目标在同一谱段下的偏振态信息，再经过推扫成像得到目标在不同谱段下的偏振态信息。该系统将目标的光谱偏振图像成像于探测器靶面的四个不同区域，这样就会降低整个系统的光谱分辨率，采用传统的透射光谱渐变滤光片，其光学效率低，式并且需要推扫成像得到目标光束在不同谱段下的偏振态信息，实时性差。

申请号为201310483123.0的中国专利公布了一种基于对称楔形干涉腔的高光谱全偏振成像装置及方法，该高光谱全偏振成像装置包括前置成像物镜、对称楔形干涉腔系统、微偏振调制阵列、探测器及信号处理系统，第一步，入射光经前置成像物镜，到达对称楔形腔，形成多光束干涉；第二步，光束经过微偏振调制阵列，同一物点经过微偏振调制阵列四个偏振像元调制后在探测器靶面上同时生成四个微偏振态的干涉像点；第三步，经过推扫，获取目标点不同光程差下的四组偏振干涉信息；第四步，信号处理系统经过光谱复原、偏振信息重构后获取场景的二维光强信息、光谱信息及各谱段的全偏振参量。该装置及方法需经过推扫获取目标点不同光程差下的四组偏振干涉信息，后期再经过光谱复原、偏振信息重构后获取光谱信息及各谱段的全偏振参量，还需要经过图像配准处理，该方法较复杂并且实时性差，不能满足实际工程应用。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种结构简单、光学效率高、光谱分辨率高、实时性好、能够一次性获得目标同一光谱的不同偏振信息的反射式线性渐变光谱偏振成像装置。

本发明的技术方案为：

所述反射式线性渐变光谱偏振成像装置，其特征在：包括望远物镜组、光谱偏振成像组件、控制电路以及计算机控制与图像采集系统；

光谱偏振成像组件包括反射式线性渐变滤光组件、柱面镜、微型偏振片、中继物镜以及探测器；反射式线性渐变滤光组件包括反射式线性渐变滤光膜、圆柱反射转鼓和微型电机；反射式线性渐变滤光膜贴于圆柱反射转鼓上；