一种偏振干涉光谱成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种偏振干涉光谱成像系统，包括沿光路方向依次布置的：用于接收目标物发出的光并对入射光进行准直的透镜组；微透镜阵列，包括以阵列形式排布的N个微透镜；用于将每一子图像光分成振动方向正交的平行分量和垂直分量，并形成每一分量的两束具有预设光程差的线偏振光的双折射分光系统；用于将每一分量的两束线偏振光形成的干涉光汇聚到光电探测器的成像透镜；光电探测器；用于将光电探测器获取的N个由平行分量形成的干涉图像以及N个由垂直分量形成的干涉图像进行处理得到带有偏振信息的光谱图的数据处理器。本实用新型专利技术偏振干涉光谱成像系统，具有结构简单稳定、光谱带通宽、光谱分辨率高等特点，并能够实现对动态目标的实时探测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及偏振光谱成像
，特别是涉及一种偏振干涉光谱成像系统。
技术介绍
偏振光谱成像技术融合了光谱成像技术和偏振技术的优点，可以同时获得目标的空间信息、光谱以及偏振信息，是光学遥感和空间探测中重要的技术手段。差分偏振光谱成像技术是由差分偏振成像技术发展而来。差分偏振成像技术仅获得目标正交偏振分量的偏振图像，用以去除背景，提高目标对比度，差分偏振光谱成像技术是将光谱成像技术与差分偏振成像技术相融合。目前，有基于光栅光谱仪的差分偏振光谱成像仪、基于声光调谐滤光片的差分偏振光谱成像仪，这类光谱成像仪存在信噪比低、光谱带通窄、机械结构容易抖动、分辨率低等缺点，并且只能探测静态目标；另外有基于偏振分光器件的差分偏振光谱成像仪，这类光谱成像仪虽然结构稳定、光谱带通宽，但采集图像时使用窗扫描，需要在时间段内采集目标的多次图像，根据多次采集的图像获得目标的偏振光谱测量结果，属于时空调制型，也无法对动态目标进行探测。
技术实现思路
鉴于此，本技术提供一种偏振干涉光谱成像系统，具有结构简单稳定、光谱带通宽、光谱分辨率高等特点，并能够实现对动态目标的实时探测。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种偏振干涉光谱成像系统，包括沿光路方向依次布置的：用于接收目标物发出的光并对入射光进行准直的透镜组；用于产生目标物的N个子图像的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括以阵列形式排布的N个微透镜，N为大于零的正整数；用于将每一子图像光分成振动方向正交的平行分量和垂直分量，并形成每一分量的两束具有预设光程差的线偏振光的双折射分光系统；用于将每一分量的两束线偏振光形成的干涉光汇聚到光电探测器的成像透镜；所述光电探测器；与所述光电探测器相连的、用于将所述光电探测器获取的N个由平行分量形成的干涉图像以及N个由垂直分量形成的干涉图像进行处理得到带有偏振信息的光谱图的数据处理器。可选地，所述双折射分光系统包括：用于将每一子图像光分成振动方向正交的平行分量和垂直分量的双折射偏光镜；用于将每一子图像光的每一分量分成振动方向正交的两束线偏振光的双折射棱镜对；用于将每一线偏振光的偏振方向转化的线偏振元件。可选地，所述双折射偏光镜包括相互贴合的具有第一光轴方向的第一偏光板和具有第二光轴方向的第二偏光板，第一光轴方向在xy平面的投影与第二光轴方向在xy平面的投影的夹角为90度；所述双折射棱镜对的光轴与x轴的夹角分别为0度和90度；所述线偏振元件的偏振方向与所述双折射偏光镜的任意一个光轴方向平行；沿入射光传播的方向为z轴方向，垂直于z轴方向的竖直方向为y轴方向，垂直于z轴方向的水平方向为x轴方向，x轴、y轴、z轴三者符合右手螺旋定则。可选地，所述光电探测器的光感应面位于所述成像透镜的焦平面上。可选地，所述透镜组为望远透镜组。可选地，所述光电探测器包括CCD探测器。可选地，所述数据处理器为计算机。由上述技术方案可知，本技术所提供的偏振干涉光谱成像系统，包括沿光路方向依次布置的透镜组、微透镜阵列、双折射分光系统、成像透镜、光电探测器和数据处理器。目标物发出的光经透镜组转换为平行光，经过微透镜阵列形成N个携带相同信息的子图像；每一子图像光经过双折射分光系统，被分为振动方向正交的平行分量和垂直分量，并形成每一分量的两束具有预设光程差的线偏振光；每一子图像光的平行分量对应的两束线偏振光形成的干涉光经成像透镜汇聚到光电探测器，形成平行分量的干涉图像，每一子图像光的垂直分量对应的两束线偏振光形成的干涉光经成像透镜汇聚到光电探测器，形成垂直分量的干涉图像；数据处理器将N个平行分量的干涉图像以及N个垂直分量的干涉图像进行处理得到带有偏振信息的光谱图。本技术偏振干涉光谱成像系统，同时获得N个平行分量的干涉图像和N个垂直分量的干涉图像，根据N个平行分量的干涉图像和N个垂直分量的干涉图像，处理获得目标物的带有偏振信息的光谱图。能够实现对动态目标的实时探测，并且所述偏振干涉光谱成像系统具有结构简单稳定、光谱带通宽、光谱分辨率高等特点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种偏振干涉光谱成像系统的示意图；图2为本技术又一实施例提供的一种偏振干涉光谱成像系统的示意图；图3为本技术实施例中双折射偏光镜的结构示意图；图4为本技术实施例中双折射棱镜对的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。请参考图1，为技术本实施例提供的一种偏振干涉光谱成像系统的示意图，本实施例偏振干涉光谱成像系统包括沿光路方向依次布置的：用于接收目标物发出的光并对入射光进行准直的透镜组10；用于产生目标物的N个子图像的微透镜阵列11，所述微透镜阵列11包括以阵列形式排布的N个微透镜，N为大于零的正整数；用于将每一子图像光分成振动方向正交的平行分量和垂直分量，并形成每一分量的两束具有预设光程差的线偏振光的双折射分光系统12；用于将每一分量的两束线偏振光形成的干涉光汇聚到光电探测器14的成像透镜13；所述光电探测器14；与所述光电探测器14相连的、用于将所述光电探测器14获取的N个由平行分量形成的干涉图像以及N个由垂直分量形成的干涉图像进行处理得到带有偏振信息的光谱图的数据处理器15。本实施例提供的偏振干涉光谱成像系统，包括沿光路方向依次布置的透镜组10、微透镜阵列11、双折射分光系统12、成像透镜13、光电探测器14和数据处理器15。目标物发出的光由透镜组进入成像系统，经透镜组转换为平行光，经过微透镜阵列形成N个携带相同信息的子图像；每一子图像光经过双折射分光系统，每一子图像光被分为振动方向正交的平行分量和垂直分量，并形成每一分量的两束具有预设光程差的线偏振光；每一子图像光的平行分量对应的两束线偏振光形成的干涉光经成像透镜汇聚到光电探测器，形成每一子图像平行分量的干涉图像，每一子图像光的垂直分量对应的两束线偏振光形成的干涉光经成像透镜汇聚到光电探测器，形成每一子图像垂直分量的干涉图像；数据处理器将N个平行分量的干涉图像以及N个垂直分量的干涉图像进行处理得到带有偏振信息的光谱图。本实施例偏振干涉光谱成像系统，能同时获得N个平行分量的干涉图像和N个垂直分量的干涉图像，根据N个平行分量的干涉图像和N个垂直分量的干涉图像，处理获得目标物的带有偏振信息的光谱图。因此能够对动态目标进行成像，能够实现对动态目标的实时探测，且所述偏振干涉光谱成像系统具有结构简单稳定、光谱带通宽、光谱分辨率高等特点。下面对本实施例偏振干涉光谱成像系统进行详细说明。本实施例提供的偏振干涉光谱成像系统包括透镜组10、微透镜阵列11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振干涉光谱成像系统，其特征在于，包括沿光路方向依次布置的：用于接收目标物发出的光并对入射光进行准直的透镜组；用于产生目标物的N个子图像的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括以阵列形式排布的N个微透镜，N为大于零的正整数；用于将每一子图像光分成振动方向正交的平行分量和垂直分量，并形成每一分量的两束具有预设光程差的线偏振光的双折射分光系统；用于将每一分量的两束线偏振光形成的干涉光汇聚到光电探测器的成像透镜；所述光电探测器；与所述光电探测器相连的、用于将所述光电探测器获取的N个由平行分量形成的干涉图像以及N个由垂直分量形成的干涉图像进行处理得到带有偏振信息的光谱图的数据处理器。

【技术特征摘要】
1.一种偏振干涉光谱成像系统，其特征在于，包括沿光路方向依次布置的：用于接收目标物发出的光并对入射光进行准直的透镜组；用于产生目标物的N个子图像的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括以阵列形式排布的N个微透镜，N为大于零的正整数；用于将每一子图像光分成振动方向正交的平行分量和垂直分量，并形成每一分量的两束具有预设光程差的线偏振光的双折射分光系统；用于将每一分量的两束线偏振光形成的干涉光汇聚到光电探测器的成像透镜；所述光电探测器；与所述光电探测器相连的、用于将所述光电探测器获取的N个由平行分量形成的干涉图像以及N个由垂直分量形成的干涉图像进行处理得到带有偏振信息的光谱图的数据处理器。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双折射分光系统包括：用于将每一子图像光分成振动方向正交的平行分量和垂直分量的双折射偏光镜；用于将每一子图像光的每一分量分成振动方向正交的两束线偏振光的双折射棱镜对；用于将每一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽，邱啟东，胡义华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44