[发明专利]基于偏振复用的大视场成像装置及方法

权利要求书

1.一种基于偏振复用的大视场成像装置，其特征在于，所述装置包括覆盖目标视场的N个光通道，以及接收所有光通道出射光的同轴依次设置的成像物镜(9)和偏振相机(10)，所有光通道的出射光均为线偏振光；

每个所述光通道均包括沿光路依次设置的退偏器和线偏振片，与此同时，除了与成像物镜(9)和偏振相机(10)同轴的光通道，其余光通道还包括设置于退偏器与线偏振片之间的若干平面反射镜；

所述N＝3，三个光通道分别记为第一光通道、第二光通道和第三光通道，来自目标视场的不同方向的入射光分别从三个光通道入射；其中第一光通道包括沿第一光轴依次同轴设置的第一退偏器(4)、第一线偏振片(5)，所述第一光轴与成像物镜(9)和偏振相机(10)同轴；第二光通道包括沿第二光轴依次设置的第二退偏器(1)、第二平面反射镜(2)、第二线偏振片(3)；第三通道包括沿第三光轴依次设置的第三退偏器(6)、第三平面反射镜(7)、第三线偏振片(8)；

每个所述光通道的线偏振片的透光轴方向均不相同；

所述第二光轴和第三光轴关于第一光轴对称；

所述第二退偏器(1)、第二线偏振片(3)分别与第二平面反射镜(2)同轴，第二退偏器(1)与第二线偏振片(3)不同轴；所述第三退偏器(6)、第三线偏振片(8)分别与第三平面反射镜(7)同轴，第三退偏器(6)与第三线偏振片(8)不同轴；

所述第二线偏振片(3)的透光轴方向为0°，第一线偏振片(5)的透光轴方向为45°，第三线偏振片(8)的透光轴方向为90°。

2.根据权利要求1所述的基于偏振复用的大视场成像装置，其特征在于，所述三个光通道的出射光平行，偏振相机(10)位于成像物镜(9)的成像面上。

3.基于权利要求1至2任意一项所述的基于偏振复用的大视场成像装置的成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，来自目标的不同方向的光束分别入射至N个光通道，产生N束线偏振光；

步骤2，N束线偏振光同时入射至成像物镜，成像至偏振相机形成偏振复用的视场目标信息；

步骤3，从偏振复用的视场目标信息中采集N束线偏振光的强度，之后通过偏振解复用处理方法解算出N个光通道中线偏振光的强度，进而获得N个视场的图像信息。

4.根据权利要求3所述的基于偏振复用的大视场成像方法，其特征在于，步骤3所述通过偏振解复用处理方法解算出N个光通道中线偏振光的强度，所用公式为：

式中，I_Fovi为第i个光通道中线偏振光的强度，为从偏振复用的视场目标信息中采集的第i个光通道对应的线偏振光的强度，i＝1,2,…,N，A为由N束线偏振光在偏振相机靶面的投影获得的系数矩阵。