CN2569177Y - 偏振成像装置 - Google Patents

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罗睿智
乔延利
洪津
王乐意
杨伟锋
杨世植
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Abstract

本实用新型公开了一种偏振成像装置。它包括准直于同场景的三条光路上依次均设有偏振片(9)、会聚透镜(5)和光电探测器(3)，三只偏振片(9)间的偏振方向均相差60度，场景中的象元位于三只光电探测器(3)上的位置对应相同，特别是场景和偏振片(9)间的光路上依次串接有准直透镜(7)和三分棱镜(8)；所述的场景和准直透镜(7)间串接有会聚透镜(1)、光阑(2)和滤光器(4)，所述的三分棱镜(8)和偏振片(9)间置有平面反射镜(6)，所述的光电探测器(3)为面阵电荷耦合器件CCD或数码相机。它能对任意距离上的目标进行多个波段的有效探测，尤为适合机载或星载探测；可广泛地用于各种待测物的偏振图象的获得。

Description

偏振成像装置
技术领域
本实用新型涉及一种光学测量装置，尤其是偏振成像装置。
背景技术
根据获取完全偏振信息理论，要获得测量目标的偏振信息，至少应从三个偏振方向对同一目标进行探测，在探测过程中，目标的状态以及外界的条件必须保持不变，这样获取的偏振信息才是真实有效的信息。为此，人们为了获得待测目标的偏振成象图，常使用多只偏振计同时探测同一目标，如本申请人目前所采用的偏振器。它由三套由偏振片、会聚透镜和电荷耦合器件(CCD)构成的偏振计经组合而成，其中，三只偏振片相互间的偏振角均相差60度，待测目标中的象元在三只CCD上的位置也对应相同。检测时，目标光束经单只偏振片后成为内含其偏振信息的图象，再经会聚透镜将其投射到CCD上，后续的数据处理器将三只CCD的信息整合成一幅完整的偏振图象。但是，这种偏振器存在的不足之处是仅能探测静止物，即场景与其的距离只能是一定值或为无穷远，若变动测距，则须同时重新调节三只会聚透镜，以将待测物的对应象元在三只CCD上的位置再次调重合，这不仅调整的难度大，且费时，尤为在航测时还来不及，由此而引发的需后续处理的数据量也大、且复杂。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处而提供一种偏振成像装置。
所采用的技术方案包括准直于同场景的三条光路上依次均设有偏振片、会聚透镜和光电探测器，所说的三只偏振片间的偏振方向均相差60度，所说的场景中的象元位于三只光电探测器上的位置对应相同，特别是场景和偏振片间的光路上依次串接有准直透镜和三分棱镜。
作为技术方案的进一步改进，所述的场景和准直透镜间的光路上依次串接有会聚透镜、光阑和滤光器；所述的会聚透镜的直径为大于或等于90毫米；所述的光阑的孔径为10～15毫米；所述的滤光器为设于步进电机轴上的滤光轮上置有多块不同波段的滤光片；所述的三分棱镜和偏振片间的光路上置有平面反射镜；所述的光电探测器为面阵电荷耦合器件CCD或数码相机。
相对于现有技术的有益效果是，其一，准直透镜和三分棱镜的设置，使其既能测远，又能测近，可对任意距离上的目标进行有效的探测，且调节时简便易行，省时省力，尤为适合机载或星载探测，需处理的数据也量小、简单；其二，会聚透镜、光阑的接入，既消除了杂光对其的不利影响，又减小了后续光学***的口径，还具有象差校正的作用，可满足不同波段图象清晰度的要求；其三，滤光片的采用，使其可以对待测目标进行多个波段的探测；其四，选用较大口径的前置会聚透镜，保证了后续光束仍有足够大的能量；其五，平面反射镜的使用，使其的结构紧凑、体积小，便于野外动态探测。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的优选方式作进一步详细的描述。
图1是本实用新型的一种基本结构示意图。
具体实施方式
参见图1，待测目标物—场景与三分棱镜8间的光路上依次设有会聚透镜1、光阑2、滤光器4和准直透镜7，其中，会聚透镜1的直径为95毫米，光阑2的孔径为13毫米、且位于会聚透镜1和准直透镜7的焦点处，滤光器4为滤光轮上置有三块滤光片。三分棱镜8的三个反射面所对应的三条光路上均依次置有平面反射镜6、偏振片9、会聚透镜5和光电探测器3，其中的三只偏振片9面向不同的方向，其相互间的偏振方向均相差60度，三只会聚透镜5分别将场景中的象元均调整至其光路上的光电探测器3的对应相同位置，三只光电探测器3选用面阵电荷耦合器件CCD。
使用时，目标光束经会聚透镜1后被聚焦至光阑2以消除杂光，再经滤光器4和准直透镜7后变成所需波段的平行光束，然后由三分棱镜8将其分为射向三只平面反射镜6的三束光，该三束光分别经其光路上的偏振片9后成为含有对应偏振信息的光束，再经会聚透镜5将其聚焦至CCD上，以便后续处理成所需的偏振图象。

Claims (7)

1、一种偏振成像装置，包括准直于同场景的三条光路上依次均设有偏振片(9)、会聚透镜(5)和光电探测器(3)，所说的三只偏振片(9)间的偏振方向均相差60度，所说的场景中的象元位于三只光电探测器(3)上的位置对应相同，其特征在于：场景和偏振片(9)间的光路上依次串接有准直透镜(7)和三分棱镜(8)。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征是场景和准直透镜(7)间的光路上依次串接有会聚透镜(1)、光阑(2)和滤光器(4)。
3、根据权利要求2所述的装置，其特征是会聚透镜(1)的直径为大于或等于90毫米。
4、根据权利要求2所述的装置，其特征是光阑(2)的孔径为10～15毫米。
5、根据权利要求2所述的装置，其特征是滤光器(4)为设于步进电机轴上的滤光轮上置有多块不同波段的滤光片。
6、根据权利要求1所述的装置，其特征是三分棱镜(8)和偏振片(9)间的光路上置有平面反射镜(6)。
7、根据权利要求1所述的装置，其特征是光电探测器(3)为面阵电荷耦合器件CCD或数码相机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1310064C (zh) * 2004-11-16 2007-04-11 中国科学院安徽光学精密机械研究所 三线阵ccd推扫式偏振成像探测装置
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