探针旋转式偏振信息获取装置的制造方法

文档序号:10039068阅读:523来源:国知局
探针旋转式偏振信息获取装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学仪器技术领域,具体涉及一种面向水下目标的探针旋转式偏振信息获取装置。
【背景技术】
[0002]在水下环境中,由于水体对光的吸收和散射作用较大,光能量在水中衰减迅速,水下40米的深度时,自然光中只有黄绿光存在,成像偏振测量技术把信号量从三维,即光强、光谱以及空间扩充到七维,即光强、光谱、空间、偏振度、偏振方位角以及偏振频率,在水下利用偏振成像技术能同时得到直观的各偏振参数灰度图和各观测点的详细偏振数据信号。因此,基于偏振成像设备对水下偏振信息采集将在未来的水下探测中具有广泛应用前景。
[0003]但在水下场景中,传统采集设备应用在水下时,无法得到详尽的目标信息。在此背景下,本实用新型针对水下场景应用需求,提出了一种探针旋转式偏振信息获取装置,可以快速、方便的获得目标偏振图像,且更有效的用于表征目标偏振信号的偏振参数及其计算方法。
【实用新型内容】
[0004]鉴于此,本实用新型针对现有技术中存在的上述或其他缺陷,提出一种探针旋转式偏振信息采集装置,其对水下目标的偏振图像进行采集、通过对旋转镜头和相机等各模块进行控制,能够快速、方便的获得目标偏振图像。
[0005]为了解决上述问题,本实用新型采用的技术方案为:一种探针旋转式偏振信息获取装置,包括偏振图像采集模块、主控模块、显示终端和供电电源;所述偏振图像采集模块,包括一相机、设置在所述相机前的偏振旋转镜头、获取所述旋转镜头旋转到位信号的信号发射装置和信号接收装置、以及驱动所述旋转镜头旋转的步进电机;所述主控模块分别与所述相机、信号接收装置、步进电机和显示终端连接;所述供电电源分别与所述偏振图像采集模块和主控模块连接。
[0006]作为优选,所述旋转镜头包括由两个偏振片组成的偏振镜,前一偏振片通过螺丝固定,后一偏振片为可转动偏振片,与所述步进电机传动连接,所述后一偏振片外圈材质为金属材质且外圈上设有三个触片,相邻两触片的夹角为120度。
[0007]作为优选,所述信号发射装置和信号接收装置分别连有金属探针,信号发射装置所连金属探针始终接触所述可转动偏振片外围的金属层,所述信号接收器所连金属探针在所述可转动偏振片转动时可触碰到所述触片。
[0008]作为优选,所述主控模块包括FPGA芯片、D/A转换器和串行接口 ;所述FPGA芯片包括处理器和缓存区,所述处理器设有采集控制模块、存储控制模块和显示控制模块;所述偏振图像采集模块与所述FPGA芯片的输入端口相连,所述FPGA芯片输出端口经过所述D/A转换器和串行接口与所述显示终端的端口相连。
[0009]有益效果:本实用新型通过主控模块输出控制信号控制步进电机旋转来调整偏振片旋转角度,信号发射装置所连金属探针始终接触可转动偏振片外围的金属层,偏振片旋转时,当信号接收装置所连金属探针触碰到偏振片边缘的触片形成一回路,信号接收装置便接收到电信号,主控模块接收到信号接收装置的信号后控制相机采集目标偏振图像信息。与现有技术相比,本实用新型结构设计合理,可以有效的实现水下目标偏振信息采集与图像显示,并节省处理时间和存储空间。
【附图说明】
[0010]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解,下面根据的具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明,其中:
[0011]图1为本实用新型实施例的结构示意图;
[0012]图2为本实用新型实施例偏振图像采集模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]结合附图对本实用新型作进一步的描述如下:
[0014]如图1所示,为本实用新型实施例公开的一种探针旋转式偏振信息获取装置主要由偏振图像采集模块、主控模块,显示终端,供电电源组成。其中偏振图像采集模块包括旋转镜头、信号发射/接收装置、步进电机和单个CMOS相机。主控模块包括内嵌N1sII处理器的FPGA芯片、D/A转换器、RS232串行接口。其中内嵌N1sII处理器包含采集控制模块,存储控制模块,显示控制模块,并完成对各个模块的时序控制功能。
[0015]相机在I2C总线和触发脉冲的控制下完成对目标图像的信息采集,拍摄的图像存储在FPGA的缓存区中。FPAG内嵌的N1sII处理器的各控制模块控制所述的各模块,采集控制模块获取目标偏振信息,存储到FPGA的图像数据缓存区中,FPGA输出端口连接D/A转换器,然后通过RS232串行接口与DB9连接端口相连,连接PC机,在PC上进行图像的处理、显示。供电模块与各模块相连,对各模块进行供电。
[0016]如图2所示,旋转镜头与信号发射/接收装置相结合成联动装置,其中,旋转镜头包括两个偏振片组成的偏振镜,前一偏振片I用上下左右四个螺丝固定在防护罩,两个偏振片外圈材质均为金属材质且后一偏振片2带有齿轮,当形成相应O度、60度、120度偏振时,后一偏振片2外圈相应位置有一触片3,触片3为金属、材质柔软,步进电机带动后一偏振片2转动时,触片3不会阻碍其转动。
[0017]信号发射装置所连金属探针4始终接触可转动偏振片(后一偏振片2)外围的金属层,当信号接收装置所连金属探针5触碰到可转动偏振片边缘的触片形成一回路,信号接收装置接收到电信号,发送给FPGA —个脉冲信号,接收到脉冲信号后,FPGA给相机一个脉冲信号,触发CMOS相机获取目标信息。触发CMOS相机时镜头前面分别为O度偏振片,60度偏振片,120度偏振片,能够精确地控制偏振角度,获得所需的图像。
[0018]FPGA芯片内嵌处理器中功能模块包括采集控制模块,存储控制模块和显示控制模块。下面详细叙述每个模块的功能:
[0019]采集控制模块完成对偏振图像采集模块的控制,系统
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