[发明专利]基于被动成像的多谱段偏振光传输特性测试装置及方法

说明书

基于被动成像的多谱段偏振光传输特性测试装置及方法，属于光电探测技术领域。测试装置包括前置光学子系统、可见光及短波红外偏振成像子系统、中波红外及长波红外偏振成像子系统、图像采集及处理子系统以及电路控制子系统。本发明基于被动成像原理，将多光谱技术和偏振技术相融合，可以在可见光、短波红外光、中波红外光以及长波红外光四个谱段进行工作，进而分析得到多谱段偏振光的传输特性，是对单谱段偏振光传输特性测试装置及方法的有益补充。其中波长调制单元Ⅰ和波长调制单元Ⅱ均采用声光可调滤波器或液晶可调滤波器，从而实现在宽谱段内入射光波的波长调试，避免了频繁更换滤光片引起的测量误差，提高了测量精度和工作效率。

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，特别是涉及到一种基于被动成像的多谱段偏振光传输特性测试装置及方法。

背景技术

光电信息获取分为主动和被动两种方式。被动式探测方式通过探测目标的可见度、红外辐射实现目标探测、识别，由于其本身具有不发射任何特征信号，隐蔽性好等优点，在军事上得到极其广泛的应用。

随着科学技术的发展和生产生活的需要，对成像探测也有了更广泛的要求，通常的成像探测主要检测目标物体的反射光的光谱的强度信息，从而获得目标物体的尺寸、形状、种类、方位等信息进而对目标物体进行分析、识别和跟踪等操作。而当成像目标物体的背景环境比较恶劣时，比如有雾或霾、非均匀照明、低照度等，目标物体受复杂的背景噪声的影响太大而无法单单依靠光的强度信息来进行探测。而为了在复杂背景环境中准确有效地识别和检测出特定目标，特别是细小的、具有隐藏能力的特殊目标，更是对成像探测提出了新的挑战。

为了实现在复杂背景环境下目标的更准确探测就需要利用到光的偏振信息，在这种情况下，高效、精确测量偏振光的传输特性尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于被动成像的多谱段偏振光传输特性测试装置及方法用于解决复杂背景环境中特定目标不易准确有效识别的技术问题。

基于被动成像的多谱段偏振光传输特性测试装置，包括前置光学子系统、可见光及短波红外偏振成像子系统、中波红外及长波红外偏振成像子系统、图像采集及处理子系统以及电路控制子系统，所述前置光学子系统、可见光及短波红外偏振成像子系统、中波红外及长波红外偏振成像子系统共同装载于同一平面上，前置光学子系统的出射光线分别入射进可见光及短波红外偏振成像子系统以及中波红外及长波红外偏振成像子系统；所述可见光及短波红外偏振成像子系统的光轴与中波红外及长波红外偏振成像子系统的光轴平行，并且可见光及短波红外偏振成像子系统与中波红外及长波红外偏振成像子系统且并排排列；所述图像采集处理子系统包括图像处理单元和图像显示单元；所述图像处理单元分别与前置光学子系统、可见光及短波红外偏振成像子系统、中波红外及长波红外偏振成像子系统以及图像显示单元电性连接；所述电路控制子系统分别与可见光及短波红外偏振成像子系统以及中波红外及长波红外偏振成像子系统电性连接，电路控制子系统包括偏振调制控制单元和波长调制控制单元；所述偏振调制控制单元通过控制电压来控制可见光及短波红外偏振成像子系统以及中波红外及长波红外偏振成像子系统中各偏振片的旋转或者偏振调制单元的相位延迟；所述波长调制控制单元通过控制电压来完成可见光及短波红外偏振成像子系统中各声光波长调制单元对波长进行选择。

所述前置光学子系统包括望远光学单元、分光单元Ⅰ以及反射镜单元Ⅰ；所述望远光学单元与分光单元Ⅰ横向串行排列且同光轴，所述分光单元Ⅰ与反射镜单元Ⅰ纵向串行排列且同光轴；光线从望远光学单元进入系统后经分光单元Ⅰ分为两束，一束进入可见光及短波红外偏振成像子系统，另一束经反射镜单元Ⅰ折转后进入中波红外及长波红外偏振成像子系统。