The invention discloses a snapshot type compact channel modulated light field imaging full polarization spectrum detection device and method and apparatus includes an objective lens, the light field modulation unit, micro optical array, array detector and data acquisition and processing system; the objective lens, light field modulation unit, micro optical array and array detector to the incident light in order to set; light field modulation unit on the lens aperture position, micro optical lens array in the image position, back focal plane array detector is arranged on the micro optical array, and the display is connected with the data acquisition and processing system. The apparatus of the present invention is suitable for detection of dynamic or fast target, all-optical information effectively to avoid negative impact by the target change, noise, jitter or environmental changes caused by the factors, has the potential application value in the field of astronomy, space exploration, remote sensing, machine vision and biomedical diagnosis.
【技术实现步骤摘要】
快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置及方法
本专利技术属于光学遥感探测领域,特别涉及一种用于偏振光谱辐射探测的偏振光谱成像装置。
技术介绍
物体辐射的电磁波中含有目标的空间、光谱和偏振等重要遥感信息,不仅能用于反演目标的形态及物理化学等特性,还能去除背景噪声提供高对比度的表面、形貌、阴影和粗糙度等信息。为使空间、光谱和偏振三维信息优势互补,增强探测复杂背景中目标的能力,应运而生了集三维信息获取技能于一体的新型前沿遥感探测技术:偏振光谱成像技术。其数据产品既可视为每个波长对应的多维偏振图像,也视为每个偏振态对应的光谱图像,对提高目标探测、识别及分类的效率和精准度具有一定潜力,在军事侦察、地球资源普查、环境卫生监测、自然灾害预报、大气探测、天文观测、机器视觉仿生、生物医学诊断等诸多领域都将具有重要的应用价值和前景。偏振光谱成像技术是由偏振调制模块和光谱分光模块融合而成,后两者自身工作特点决定着前者的特性。若按获取二维空间目标的偏振和光谱信息的方式来分,偏振调制模块和光谱分光模块均可分为时序式和快照式两大类。当前,大多数偏振光谱成像技术都采用时序扫描方式(如画幅式、推扫式、或窗扫式)获取二维场景的偏振光谱图像,需要从不同时刻获取的多帧图像数据中提取并重组二维空间目标的偏振光谱图像。涉及的技术主要是将时序式偏振调制模块与快照式光谱分光模块结合,或者将时序式偏振调制模块与时序式光谱分光模块结合,或者将快照式偏振调制模块与时序式光谱分光模块结合。时序获取技术不适于动态或快速变化目标,大气或周围环境的不稳定性也会影响成像质量,还需要精确的空间定位系统。相比之下 ...
【技术保护点】
快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置,其特征在于,包括物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)、面阵探测器(4)和数据采集处理显示系统(5);物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)和面阵探测器(4)沿入射光向依次设置;光场调制单元(2)置于物镜(1)的孔径光阑位置,微光学阵列(3)置于物镜(1)的像面位置,面阵探测器(4)置于微光学阵列(3)的后焦面上,并与数据采集处理显示系统(5)相连;光场调制单元(2)包含偏振调制模块(21)和光谱滤光片阵列(22);偏振调制模块包含沿入射光方向依次放置的第一延迟板(211)、第二延迟板(212)和线偏振器(213)。
【技术特征摘要】
1.快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置,其特征在于,包括物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)、面阵探测器(4)和数据采集处理显示系统(5);物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)和面阵探测器(4)沿入射光向依次设置;光场调制单元(2)置于物镜(1)的孔径光阑位置,微光学阵列(3)置于物镜(1)的像面位置,面阵探测器(4)置于微光学阵列(3)的后焦面上,并与数据采集处理显示系统(5)相连;光场调制单元(2)包含偏振调制模块(21)和光谱滤光片阵列(22);偏振调制模块包含沿入射光方向依次放置的第一延迟板(211)、第二延迟板(212)和线偏振器(213)。2.根据权利要求1所述的快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置,其特征在于,第一延迟板(211)的快轴方向与线偏振器(213)的偏振方向一致;第二延迟板(212)的快轴方向与线偏振器(213)的偏振方向成45度角。3.根据权利要求1所述的快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置,其特征在于,第一延迟板(211)与第二延迟板(212)的材料相同,厚度不同。4.根据权利要求1所述的快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置,其特征在于,光谱滤光片阵列(22)包含多个不同中心波长的窄带滤光片或者线性渐变滤光片,沿水平和竖直方向均进行光谱调制。5.根据权利要求1所述的快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置,其特征在于,微光学阵列(3)是微透镜阵列、微孔径阵列、微光纤阵列或者微二元光学阵列。.6.根据权利要求1所述的快照式紧凑通道调制型光场成像全偏振光谱探测装置,其特征在于,第一延迟板(211)、第二延迟板(212)、线偏振器(213)和光谱滤光片阵列(22)均...
【专利技术属性】
技术研发人员:穆廷魁,陈泽宇,张淳民,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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