人類視覺系統(tǒng)不能感覺光的偏振信息,更不能感覺光的偏振狀態(tài)隨波長的變化規(guī)律,發(fā)展偏振探測系統(tǒng)有助于擴展人類的視覺系統(tǒng),獲取目標物體的空間維和偏振維的豐富信息。偏振相機能夠提供探測目標的光強度圖像無法顯示的表面粗糙度、表面取向、表面電導率、材料的理化特性、含水量等信息,在典型目標探測、地質(zhì)勘探、資源分析、環(huán)境檢測等領域都具有廣泛的應用前景。
“凈像”(Pure)系列偏振相機基于液晶可調(diào)相位延遲器進行偏振調(diào)制和探測,通過依次改變液晶可調(diào)相位延遲器的加載電壓,對入射光的相位進行有序調(diào)制,并通過反演計算,進而實現(xiàn)入射光的Stokes全偏振成像探測。
相比與目前常用的機械旋轉(zhuǎn)偏振片的偏振成像技術,“凈像”(Pure)系列偏振相機具有以下顯著特點:(1)Stokes全偏振探測分析;(2)全電控快速成像探測方式;(3)探測精度高,受機械振動影響小;(4)體積小、重量輕、功耗小;(5)結構簡單,可移植性強,方便與現(xiàn)有光學成像系統(tǒng)集成,易于系統(tǒng)結構簡化和功能擴展。
技術參數(shù)
VNIR | NIR | ||
工作覆蓋譜段 | 420nm~1000nm | 900nm~1700nm | |
波長調(diào)節(jié)通道數(shù) | 6 | 6 | |
既定工作譜段 (可定制) | 480nm±10nm;532nm±10nm;632nm±10nm; 780nm±10nm;850nm±10nm;980nm±10nm | 980nm±10nm;1064nm±10nm; 1200nm±10nm;1300nm±10nm;1400nm±10nm;1500nm±10nm | |
偏振參數(shù)調(diào)制精度 | ≤1% | ≤1% | |
相位調(diào)制時間 | 優(yōu)于50ms | 優(yōu)于50ms | |
有效通光口徑 | <50mm | <50mm | |
視場角 | ±10 | ±10 | |
圖像傳感器參數(shù)(可定制) | 分辨率3296×2472(max); 大幀頻17fps;A/D:14bit; 數(shù)據(jù)傳輸:GigE | 分辨率640×512(max); 大幀頻25fps; A/D:16bit; 數(shù)據(jù)傳輸:GigE | |
鏡頭接口 | 尼康F口 | 尼康F口 | |
圖像分析軟件 | 各Stokes參數(shù)圖像(I、Q、U、V)和偏振度P、偏振角θ計算; 圖像處理功能:分段線性拉伸、小波變換、直方圖均衡化、偽彩色顯示、圖像融合等 | 各Stokes參數(shù)圖像(I、Q、U、V)和偏振度P、偏振角θ計算; 圖像處理功能:分段線性拉伸、小波變換、直方圖均衡化、偽彩色顯示、圖像融合等 |
偏振探測應用領域
1、大氣氣溶膠檢測(可用于分析云層內(nèi)部的物理狀態(tài), 確定卷云存在與否、冰晶粒子的優(yōu)勢方向及大氣氣溶膠粒子的尺寸、分布等能對天氣的影響)
2、海洋環(huán)境監(jiān)測(可用來檢測海水是否被污染、海面上有無云霧、云霧粒徑分布狀況、海浪的高低,海水中的組分(浮游植物, 黃色物質(zhì)等) 等)
3、目標檢測(利用目標與背景之間的粗糙度導電性等引起的偏振差異,相機可用來突顯目標的外形輪廓,從而能夠有效提高目標的探測效率)
4、生醫(yī)上的研究(生物及人體組織會因為結構的差異而產(chǎn)生不同的吸收,進而表現(xiàn)出不同的偏振信息,因此偏振成像技術可以用于生物組織病變前后的偏振特征測量、對比和分析。)
5、模糊金石文獻的鑒定(如模糊碑文的識別)
6、農(nóng)業(yè)上的檢測(可以觀測噴灑農(nóng)作物生長情況的檢測)
7、航空遙感(如地形、地表、地貌)