多角度实时红外偏振成像系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种多角度实时红外偏振成像系统，成像系统包括：红外镜头、偏振分束组件和成像组件，红外镜头用于接收和会聚目标红外辐射，输出平行红外光；沿光的传播方向，所述偏振分束组件位于所述红外镜头的下游，经所述红外镜头接收会聚所述目标红外光传递至所述偏振分束组件，所述目标红外光在所述偏振分束组件内经偏振分束处理后输出至少四个方向的偏振光束；成像组件用于接收不同方向的所述偏振光束，并生成对应的图像。根据本实用新型专利技术的成像系统，目标红外光经偏振分束组件后可以输出四个方向的偏振光束，成像组件可以接收各偏振光束生成对应的图像，实现了多角度实时红外偏振成像。而且，该成像系统结构紧凑、成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
多角度实时红外偏振成像系统


[0001]本技术涉及红外成像
，尤其涉及一种多角度实时红外偏振成像系统。

技术介绍

[0002]红外偏振成像技术将获取的目标的强度、偏振和图像等多维特征信息融合，可以有效提高目标与背景的对比度，突出目标的细节特征，增强目标识别效果。红外偏振成像技术在物体特征识别、医学诊断等方面有广泛的应用前景。红外偏振图像处理一般基于(Stokes)矢量运算，用4个Stokes参量来描述光波的偏振态和强度，需要采集0
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，45
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，90
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和135
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四个偏振方向的红外图像。红外偏振图像的获取通过线偏振器件对场景的反射光或自身辐射进行偏振滤波，然后通过红外探测器件成像。
[0003]传统方法采用旋转偏振片法，这种方法对动态目标红外偏振成像不具备实时性，易造成偏振探测误差。采用红外偏振探测器可以实时获取四个偏振方向的红外图像，但需要对探测器的每个像元进行不同偏振方向的刻蚀，制作精度要求高，难度大，易造成成像不均匀，且光能量损失较大。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是如何实现多角度实时红外偏振成像，本技术提出一种多角度实时红外偏振成像系统，成像系统包括：
[0005]红外镜头，用于接收和会聚目标红外辐射，输出平行红外光；
[0006]偏振分束组件，沿光的传播方向，所述偏振分束组件位于所述红外镜头的下游，经所述红外镜头接收和会聚的目标红外光传递至所述偏振分束组件，所述目标红外光在所述偏振分束组件内经偏振分束处理后输出至少四个方向的偏振光束；
[0007]成像组件，用于接收不同方向的所述偏振光束，并生成对应的图像。
[0008]根据本技术实施例的多角度实时红外偏振成像系统，由红外镜头接收目标红外光传递至偏振分束组件内，经偏振分束组件进行偏振分束处理后可以输出至少四个方向的偏振光束，成像组件可以接收各不同方向的偏振光束生成对应的图像。由此，实现了多角度实时红外偏振成像。而且，该成像系统结构紧凑、体积小、成本低，解决了现有红外偏振成像技术中实时性差、制作难度大、探测器数量多等问题。
[0009]在本技术的一些实施例中，所述红外镜头为前置望远镜。
[0010]根据本技术的一些实施例，所述偏振分束组件包括：分束镜，传递至所述偏振分束组件的所述目标红外光经所述分束镜分束为透射光束和反射光束，所述透射光束和所述反射光束分别经过偏振处理后得到至少四束所述偏振光束。
[0011]在本技术的一些实施例中，所述透射光束的传播路径上设有第一偏振分束镜，所述透射光束经所述第一偏振分束镜后产生0
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和90
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的两束偏振光束。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述反射光束的传播路径上设有第二偏振分束
镜，所述反射光束经所述第二偏振分束镜后产生45
°
和135
°
两束偏振光束。
[0013]在本技术的一些实施例中，所述分束镜与所述第二偏振分束镜之间设有第一反射镜，用于将所述反射光束按照预设角度传递至所述第二偏振分束镜。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述第二偏振分束镜和所述成像组件之间设有第二反射镜和第三反射镜，经所述第二偏振分束镜产生的45
°
和135
°
两束偏振光束经所述第二反射镜和所述第三反射镜后照射至所述成像组件的预设位置。
[0015]在本技术的一些实施例中，所述第一偏振分束镜和所述第二偏振分束镜均为沃拉斯顿镜，所述第一偏振分束镜和所述第二偏振分束镜光轴差45
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。
[0016]根据本技术的一些实施例，所述分束镜为半透半反射镜，经所述半透半反射镜后产生的所述透射光束和所述反射光束的光能量相等。
[0017]在本技术的一些实施例中，所述成像组件包括：
[0018]成像镜，用于接收和聚焦各束所述偏振光束；
[0019]红外焦平面探测器，用于接收经所述成像镜聚焦后的各束所述偏振光束并生成对应的图像。
附图说明
[0020]图1为根据本技术实施例的多角度实时红外偏振成像系统组成示意图；
[0021]图2为根据本技术实施例的光经偏振分束组件进行偏振分光示意图；
[0022]图3为根据本技术实施例的多角度实时红外偏振成像方法流程图。
[0023]附图标记：
[0024]成像系统100，
[0025]红外镜头10，
[0026]偏振分束组件20，分束镜210，第一偏振分束镜221，第二偏振分束镜222，第一反射镜231，第二反射镜232，第三反射镜233，
[0027]成像组件30，成像镜310，红外焦平面探测器320。
具体实施方式
[0028]为更进一步阐述本技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本技术进行详细说明如后。
[0029]如图1所示，根据本技术实施例的多角度实时红外偏振成像系统100，包括：红外镜头10、偏振分束组件20和成像组件30。
[0030]其中，红外镜头10用于接收和会聚目标红外辐射，输出平行红外光。例如，红外镜头10可以为前置望远镜，目标红外辐射信息经过前置望远镜接收并会聚成平行光后传递至偏振分束组件20。
[0031]沿光的传播方向，偏振分束组件20位于红外镜头10的下游，经红外镜头10接收目标红外光传递至偏振分束组件20，目标红外光在偏振分束组件20内经偏振分束处理后输出至少四个方向的偏振光束。
[0032]需要说明的是，本申请中的“下游”是根据光的传递方向为参考定义的。如图1所示，沿光的传播方向，偏振分束组件20位于红外镜头10的下游，经红外镜头10接收目标红外
光传递至偏振分束组件20内，目标红外光在偏振分束组件20内径偏振分束处理后输出四个或更多个方向的偏振光束。
[0033]成像组件30用于接收不同方向的偏振光束，并生成对应的图像。
[0034]根据本技术实施例的多角度实时红外偏振成像系统100，由红外镜头10接收目标红外光传递至偏振分束组件20内，经偏振分束组件20进行偏振分束处理后可以输出至少四个方向的偏振光束，成像组件30可以接收各不同方向的偏振光束生成对应的图像。由此，实现了多角度实时红外偏振成像。而且，该成像系统100结构紧凑、体积小、成本低，解决了现有红外偏振成像技术中实时性差、制作难度大、探测器数量多等问题。
[0035]根据本技术的一些实施例，如图1和图2所示，偏振分束组件20包括：分束镜210，传递至偏振分束组件20的目标红外光经分束镜210分束为透射光束和反射光束，透射光束和反射光束分别经过偏振处理后得到至少四束偏振光束。
[0036]如图1和图2所示，通过分束镜2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多角度实时红外偏振成像系统，其特征在于，包括：红外镜头，用于接收和会聚目标红外辐射，输出平行红外光；偏振分束组件，沿光的传播方向，所述偏振分束组件位于所述红外镜头的下游，经所述红外镜头接收和会聚的目标红外光传递至所述偏振分束组件，所述目标红外光在所述偏振分束组件内经偏振分束处理后输出至少四个方向的偏振光束；成像组件，用于接收不同方向的所述偏振光束，并生成对应的图像。2.根据权利要求1所述的多角度实时红外偏振成像系统，其特征在于，所述偏振分束组件包括：分束镜，传递至所述偏振分束组件的所述目标红外光经所述分束镜分束为透射光束和反射光束，所述透射光束和所述反射光束分别经过偏振处理后得到至少四束所述偏振光束。3.根据权利要求2所述的多角度实时红外偏振成像系统，其特征在于，所述透射光束的传播路径上设有第一偏振分束镜，所述透射光束经所述第一偏振分束镜后产生0
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的两束偏振光束。4.根据权利要求3所述的多角度实时红外偏振成像系统，其特征在于，所述反射光束的传播路径上设有第二偏振分束镜，所述反射光束经所述第二偏振分束镜后产生45
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两束偏振光束。5.根据权利要求4所述的多角度实时红外偏振成像系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淼妍，李江勇，杜晓宇，王诚，刘芃芃，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：新型
国别省市：