[发明专利]一种LED多光谱偏振平行光源及其光斑检测方法

说明书

本发明公开了一种LED多光谱偏振的平行光源及其光斑检测方法，该平行光源包括：发光模块、整形调制模块、准直模块和固定结构；目标光束从发光模块的LED板发出，并依次经过调制模块的扩散片、光阑及偏振膜后，形成若干束偏振光，再依次经过准直模块的镜筒、准直透镜后输出若干束含偏振信息的平行光。本发明能减小光源体积，在一只光管内输出多数平行光，且能够一次性解算所有光斑信息，同时便于调试和使用。

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，具体的说是一种LED多光谱偏振的平行光源及其光斑检测方法。

背景技术

多光谱分时偏振成像系统是一种高集成度、小口径偏振成像遥感器。为评价多光谱分时偏振成像系统可靠性，需要进行各种环境模拟试验，如力学、热、真空试验等。试验前后使用专用的测试光源进行测试，以查看性能变化情况。

多光谱分时偏振成像系统的偏振成像及响应能力的稳定性，是其随卫星发射入轨后可靠应用的前提。对测试光源的功能要求有：

1)谱段覆盖对应探头所有工作谱段；

2)形成3个以上不同角度的平行光，光斑分布在图像不同位置；

3)调试方便；

4)良好的安装定位重复性；

5)良好的辐射能量稳定性、重复性；

6)线偏振光输出功能；

7)小型化设计，便于拆装；

申请号为201410141134.5的中国发明专利公开了一种LED多点多光谱准直测试光源，使用若干小型平行光管可以实现成像和辐射响应性能变化的测试，多只不同波段平行光管组合，也满足了多波段检测的要求。在选定的平行光管的光路中设置全偏通道，可进行偏振测量功能的验证。此设计尽可能地满足偏振成像及响应能力测试功能；但是该类型光源应用于所述多光谱分时偏振成像系统则存在较大问题：

(1)多只独立LED准直平行光管集成的形式，一只光管只能输出一个束平行光光斑，使得光源整体体积较大，不适用于所述小口径的多光谱分时偏振成像系统使用；(2)独立LED准直平行光管不具备调焦功能，而实际光学件、结构件加工误差难以保证焦距与设计值吻合，使得输出光束离焦，影响成像质量，不利于后续的数据处理；(3)独立LED准直平行光管数量多的另一个问题在于，光学调试工作量较大，如示意图中有40只以上独立LED准直平行光管，那么需要调试40次以上，时间、人力、经济成本较高；(4)起偏器件选用偏振片，必须要提前设计好尺寸，限制结构设计的灵活度；(5)现有的光斑质心检测算法，要求一个窗口内只能存在一个光斑，对于多个光斑的检测，需要预先知道每个光斑的大致位置，划分多个窗口，一旦光斑的位置发生较为显著的变化，可能会检测错误或者需要重新指定窗口。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种LED多光谱偏振的平行光源及其光斑检测方法，以期能减小光源体积，在一只光管内输出多数平行光，且能够一次性解算所有光斑信息，同时便于调试和使用。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种LED多光谱偏振平行光源的特点在于，包括：发光模块、整形调制模块、准直模块和固定结构；

所述发光模块包括：散热风扇、散热块、LED板；

所述调制模块包括：光阑、扩散片、第二压圈；

所述准直模块包括：镜筒、准直透镜、第一压圈；

所述固定结构包括：紧固螺钉、LED板固定座、转接头、锁紧螺母；

所述LED板的正面焊有若干个LED灯，且同一波段的LED灯串联；串联后的每个波段的LED灯分别由一个多路LED光源恒流驱动器的一路驱动；