紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置及探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置及探测方法，包括沿入射光向依次设置的物镜、全偏振调制模块和面阵探测器；全偏振调制模块包括沿入射光向依次设置的第一双折射棱镜、第一半波片、第二双折射棱镜、第二半波片、第三双折射棱镜、第三半波片、第四双折射棱镜和线偏振片，它们均互相紧贴放置；线偏振片紧贴面阵探测器的感光面放置；面阵探测器的感光面垂直于探测装置光轴并置于物镜的像面位置。本发明专利技术采用了组合棱镜分光的全偏振调制模块，快照一帧图像便可得到被测二维目标在某一时刻的经通道调制的干涉强度信息，利用傅里叶解调算法进行处理便可得到全部Stokes偏振参数对应的二维空间偏振图。

Compact miniature snapshot channel modulation full polarization imaging detection device and detection method

The present invention discloses a compact micro channel modulation snapshot full polarization imaging detecting method and device, including the incident light to the lens, which are sequentially arranged full polarization modulation module and array detector; the polarization modulation module includes the incident light to the first arranged birefringent prism, the first half wave plate, second double refraction the second half wave plate, third prism, double refraction prism, third wave plate, fourth birefringent prism and a linear polarizer, which are placed close to each other; the photosensitive surface linear polarizer array detector is placed close to the detector array; the photosensitive surface is perpendicular to the optical axis of the lens detection device and placed in the image plane. The invention adopts the full polarization modulation module combination prism, a snapshot of an image can be obtained by measuring the two-dimensional target in a moment of the interference intensity information channel modulation, Fourier demodulation algorithm can get two dimensional space polarization maps all Stokes polarization parameters corresponding to the processing.

【技术实现步骤摘要】
紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置及探测方法
本专利技术属于光学遥感探测领域，涉及一种用于偏振辐射探测领域的偏振成像装置，特别涉及一种可实时获取二维空间目标全偏振信息的紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置及探测方法。
技术介绍
物体反射的电磁波中含有重要偏振遥感信息，不仅能用于去除背景噪声，提供高对比度的表面、形貌、阴影和粗糙度等信息，还可以用于反演目标的尺寸、浓度等物理化学特性。偏振成像是一种同时获取目标空间和偏振信息先进遥感探测技术，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。全偏振成像技术是一项新型的前沿遥感探测技术，其独特的遥感探测优势已引起国内外重要研究机构的重视。全偏振成像探测的主要是探测全部Stokes参数(S0、S1、S2、S3)对应的二维图像，进一步推演可以得到偏振度图像和偏振角图像。通常，全偏振成像系统是由全偏振调制模块和成像模块融合而成，全偏振调制模块的工作方式决定着系统的工作特性。按获取二维空间目标全偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置，其特征在于，包括沿入射光向依次设置的物镜(10)、全偏振调制模块(11)和面阵探测器(12)；全偏振调制模块(11)包括沿入射光向依次设置的第一双折射棱镜(111)、第一半波片(115)、第二双折射棱镜(112)、第二半波片(116)、第三双折射棱镜(113)、第三半波片(117)、第四双折射棱镜(114)和线偏振片(118)，它们均互相紧贴放置；线偏振片(118)紧贴面阵探测器(12)的感光面放置；面阵探测器(12)的感光面垂直于探测装置光轴并置于物镜(10)的像面位置；面阵探测器(12)与数据采集处理系统(13)相连接。

【技术特征摘要】
1.紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置，其特征在于，包括沿入射光向依次设置的物镜(10)、全偏振调制模块(11)和面阵探测器(12)；全偏振调制模块(11)包括沿入射光向依次设置的第一双折射棱镜(111)、第一半波片(115)、第二双折射棱镜(112)、第二半波片(116)、第三双折射棱镜(113)、第三半波片(117)、第四双折射棱镜(114)和线偏振片(118)，它们均互相紧贴放置；线偏振片(118)紧贴面阵探测器(12)的感光面放置；面阵探测器(12)的感光面垂直于探测装置光轴并置于物镜(10)的像面位置；面阵探测器(12)与数据采集处理系统(13)相连接。2.根据权利要求1所述的紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置，其特征在于，探测装置光轴水平设置，z轴平行于光轴，且z轴正方向由物镜(10)指向面阵探测器(12)；y轴正方向竖直向上；x轴垂直于y轴和z轴，x轴、y轴和z轴构成正交坐标系且符合右手定则；第一双折射棱镜(111)和第二双折射棱镜(112)的主截面均在yz平面内且为长方形，长边沿y轴方向，短边沿z轴方向；第三双折射棱镜(113)和第四双折射棱镜(114)的主截面均在xz平面内且为长方形，长边沿x轴方向，短边沿z轴方向；第一双折射棱镜(111)和第二双折射棱镜(112)的双折射材料相同且中心总厚度相同，第三双折射棱镜(113)和第四双折射棱镜(114)的双折射材料相同且中心总厚度相同。3.根据权利要求2所述的紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置，其特征在于，第一双折射棱镜(111)由第一楔形棱镜(1111)和第二楔形棱镜(1112)组成；第二双折射棱镜(112)由第三楔形棱镜(1121)和第四楔形棱镜(1122)组成；第三双折射棱镜(113)由第五楔形棱镜(1131)和第六楔形棱镜(1132)组成；第四双折射棱镜(114)由第七楔形棱镜(1141)和第八楔形棱镜(1142)组成；第一楔形棱镜(1111)和第四楔形棱镜(1122)的中心厚度相同，沿y轴正向变窄，沿y轴负向变宽；第二楔形棱镜(1112)和第三楔形棱镜(1121)的中心厚度相同，沿y轴正向变宽，沿y轴负向变窄；第五楔形棱镜(1131)和第八楔形棱镜(1142)的中心厚度相同，沿x轴正向变窄，沿x轴负向变宽；第六楔形棱镜(1132)和第七楔形棱镜(1141)的中心厚度相同，沿x轴正向变窄，沿x轴负向变宽。4.根据权利要求3所述的紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置，其特征在于，第一楔形棱镜(1111)和第三楔形棱镜(1121)的快轴均在主截面yz平面内与y轴成大小相等方向相反的夹角；第二楔形棱镜(1112)和第四楔形棱镜(1122)的快轴均在xz平面内与x轴平行；第五楔形棱镜(1131)和第七楔形棱镜(1141)的快轴均在主截面xz平面内与x轴成大小相等方向相反的夹角；第六楔形棱镜(1132)和第八楔形棱镜(1142)的快轴均在yz平面内与y轴平行。5.根据权利要求2所述的紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置，其特征在于，第一半波板(115)和第三半波板(117)的快慢轴位于xy平面内，它们的快轴均与x轴成45°夹角；第二半波板(116)的快慢轴位于xy平面内，它的快轴与x轴成...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆廷魁，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61