基于多谱段全偏振的透雾霾成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光电成像技术领域，特别是涉及到一种全偏振透雾霾成像系统。
【背景技术】
[0002]由于雾霾天对光的遮蔽作用导致场景能见度下降，使公路和民航交通受阻，给国民经济造成不利影响。现有的穿透雾霾的成像系统多为红外系统，但随着雾霾天气日益严重，仅采用红外技术的穿透雾霾的成像系统性能受到限制，本专利将全偏振成像和多谱段技术相结合，提出了一种基于多谱段全偏振的透雾霾成像系统。国内在光谱、偏振探测这两个方面虽然开展了初步的光谱成像、偏振成像技术研宄，但主要应用在气象探测、空间环境和地球科学等领域，尚未开展基于多谱段全偏振的透雾霾成像系统。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种多谱段全偏振的透雾霾成像系统，将光的强度信息、光谱信息和偏振信息有机组合，可实现强度、光谱、偏振成像三个功能，是对传统成像探测的有益补充，可穿透雾霾，提高成像的图像对比度，从而提高工作距离。
[0004]基于多谱段全偏振的透雾霾成像系统，其特征是:包括可见光或短波红外成像子系统、中波或长波红外成像子系统、信息处理或图像显示子系统以及跟踪转台子系统，其中可见光或短波红外成像子系统、中波或长波红外成像子系统、信息处理或图像显示子系统共同放置在跟踪转台子系统上；所述可见光或短波红外成像子系统与信息处理或图像显示子系统电学连接，所述中波或长波红外成像子系统与信息处理或图像显示子系统电学连接，可见光或短波红外成像子系统与中波或长波红外成像子系统光轴平行，且并联排列；所述信息处理或图像显示子系统与跟踪转台子系统电学连接；
[0005]所述可见光或短波红外成像子系统包括望远光学单元1、分光单元1、全偏振成像光学单元1、短波红外成像单元、全偏振成像光学单元II以及可见光成像单元；所述望远光学单元1、分光单元1、全偏振成像光学单元1、短波红外成像单元同光轴，且串联排列；光线依次经过望远光学单元1、分光单元1、全偏振成像光学单元I后，在短波红外成像单元上完成短波红外偏振成像；所述全偏振成像光学单元II和可见光成像单元放在分光单元I的反射方向上，光线依次经过望远光学单元1、分光单元1、全偏振成像光学单元II后，在可见光成像单元完成可见光偏振成像；
[0006]所述中波或长波红外成像子系统包括望远光学单元I1、分光单元I1、全偏振成像光学单元II1、中波红外成像单元、全偏振成像光学单元IV以及长波红外成像单元；望远光学单元I1、分光单元I1、全偏振成像光学单元III以及中波红外成像单元同光轴，且串联排列；光线依次经过望远光学单元I1、分光单元以及全偏振成像光学单元III后，在中波红外成像单元上完成中波红外偏振成像；全偏振成像光学单元IV、长波红外成像单元放在分光单元II的反射方向上，光线依次经过望远光学单元I1、分光单元I1、全偏振成像光学单元IV后，在长波红外成像单元完成可见光偏振成像；
[0007]所述的信息处理或图像显示子系统包括信息处理单元和图像显示单元；短波红外成像单元、可见光成像单元、中波红外成像单元、长波红外成像单元四个成像单元获得的图像信息由信息处理单元进行信息融合，信息处理单元将进行信息融合后的图像传给图像显示单元，并根据获取的图像脱靶量信息来控制跟踪转台子系统工作；图像显示单元将最终的图像显示出来。
[0008]所述可见光或短波红外成像子系统完成可见光和短波红外的偏振成像。
[0009]所述中波或长波红外成像子系统完成中波和长波红外的偏振成像。
[0010]所述信息处理或图像显示子系统进行信息处理和图像显示，并且根据获取的脱靶量信息来控制跟踪转台子系统工作；跟踪转台子系统实现空间目标的跟踪。
[0011]通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果:基于多谱段全偏振的透雾霾成像系统，将光的强度信息、光谱信息和偏振信息有机组合，可实现强度、光谱、偏振成像三个功能，是对传统成像探测的有益补充，可穿透雾霾，提高成像的图像对比度，从而提高工作距离。其中强度信息反映了探测距离、目标形状以及目标尺寸等；光谱信息反映了空间目标的材料组份以及表面形态等；偏振信息反映了目标的材质、粗糙度以及与背景的对比度；将强度、光谱和偏振三维信息联合应用，图像对比度可以提高2?3倍，从而提高工作距离30%，有助于提高目标探测概率，从而更加有效地实现穿透雾霾成像。
【附图说明】
[0012]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明:
[0013]图1为本发明基于多谱段全偏振的透雾霾成像系统组成示意框图。
[0014]其中，1-可见光或短波红外成像系统、11-望远光学单元1、12_分光单元1、13-全偏振成像光学单元1、14-短波红外成像单元、15-全偏振成像光学单元I1、16-可见光成像单元、2-中波或长波红外成像子系统、21-望远光学单元I1、22_分光单元I1、23_全偏振成像光学单元IIK24-中波红外成像单元、25-全偏振成像光学单元IV、26-长波红外成像单元、3-信息处理或图像显示子系统、31-信息处理单元、32-图像显示单元、4-跟踪转台子系统。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明进行进一步说明，如图1所示的基于多谱段全偏振的透雾霾成像系统，包括可见光或短波红外成像子系统1、中波或长波红外成像子系统2、信息处理或图像显示子系统3以及跟踪转台子系统4，其中可见光或短波红外成像子系统1、中波或长波红外成像子系统2、信息处理或图像显示子系统3共同放置在跟踪转台子系统4上；所述可见光或短波红外成像子系统I与信息处理或图像显示子系统3电学连接，所述中波或长波红外成像子系统2与信息处理或图像显示子系统3电学连接，可见光或短波红外成像子系统I与中波或长波红外成像子系统2光轴平行，且并联排列；所述信息处理或图像显示子系统3与跟踪转台子系统4电学连接。
[0016]可见光或短波红外成像子系统I完成可见光和短波红外的偏振成像；中波或长波红外成像子系统2完成中波和长波红外的偏振成像；信息处理或图像显示子系统3进行信息处理和图像显示，并且根据获取的脱靶量信息来控制跟踪转台子系统4工作；跟踪转台子系统4实现空间目标的跟踪。
[0017]可见光或短波红外成像子系统I由Thorlabs公司的EB02_05_B型号望远光学单元I 11，Thorlabs公司的SL-800M型号分光单元I 12，Fluxdata公司的FD1665P型号全偏振成像光学单元I 13，Thorlabs公司的ML1550G40型号短波红外成像单元14，Fluxdata公司的FD1665P型号全偏振成像光学单元II 15，Thorlabs公司的PDA8GS型号可见光成像单元16组成。望远光学单元I 11，分光单元I 12，全偏振成像光学单元I 13，短波红外成像单元14同光轴串联排列，光线依次经过望远光学单元I 11，分光单元I 12，全偏振成像光学单元I 13后，在短波红外成像单元14上完成短波红外偏振成像；全偏振成像光学单元II 15，可见光成像单元