一种基于分布式光学成像的多参量测量装置及测量方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114964376A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210609306.1(22)申请日2022.05.31(71)申请人西安工业大学地址710032陕西省西安市未央区学府中路2号(72)发明人侯劲尧刘卫国李庞跃周顺赵翊博王麟博刘嘉豪郑欣妍张浩炀雷妍婕(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114专利代理师黄秦芳(51)Int.Cl.G01D21/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于分布式光学成像的多参量测量装置及测量方法(57)摘要本发明涉及一种基于分布式光学成像的多参量测量装置及测量方法。本发明将偏振成像、多光谱成像和光场成像相结合，基于分布式排列，实现复杂态势下目标多维信息的同步探测，加强对探测目标特征信息全面性获取。本发明技术方案包括光源、待测目标、相机阵列排布、探测器接收阵列、计算机，其中，光源经过光路调节照射到待测样品上，采用紧凑型的方形结构排布方式将偏振成像、多孔径成像和多光谱成像结构集成到一起构成相机阵列，实现目标多维信息的分工实时探测，在相机阵列后放置探测器接受阵列，保证每一个镜头与探测器一一对应，接收后的图像由计算机接收并进行相关的图像处理。CN114964376ACN114964376A权利要求书1/1页1.一种基于分布式光学成像的多参量测量装置，其特征在于：包括光源（1）、待测目标（3）和计算机（6），其特征在于：还包括光路调节机构、相机排布阵列（4）和探测器接收阵列（5）；所述的相机排布阵列（4）采用紧凑型的方形阵列结构进行排布，并将偏振成像结构、多孔径成像结构和多光谱成像结构集成到一起，所述相机排布阵列（4）的每一个镜头与探测器接收阵列（5）一一对应；所述光源（1）经光路调节机构射到待测目标（3）上，经过相机排布阵列（4）进行标定，通过探测器接收阵列（5），接收后的图像由计算机（6）接收并进行相关的图像处理。2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光学成像的多参量测量装置，其特征在于：所述光源分为三种不同颜色光源和近红外光源，在光路调节机构中，其中一种光源发出一组离散单色光，经准直镜准直后以45°角射向半透半反镜片，透射的光为有效光反射的光被丢弃；另一种光源设置于半透半反镜的90°，同样发出的第二组离散光经准直后射向半透半反镜，反射的光为有效的，透射的光被丢弃；两组光源的有效光组合后经反射镜，改变角度后与最后一种光源通过半透半反镜组合，再经过反射镜，与经过半透半反镜后的近红外光源组合后进入照射到待测目标（3）上。3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光学成像的多参量测量装置，其特征在于：所述的半透半反射镜为50%透过50%反射。4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光学成像的多参量测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：4个光源同时工作，光源经过光路调节，得到可见光到近红外范围内多个波段的光源；步骤2：对多孔径相机排布阵列（4）各个子孔径的相机进行标定，然后采用数字重采样技术实现目标增强，再由探测器接收阵列（5）获取不同角度的目标信息，然后通过图像处理，对目标的距离信息进行重构，获取目标的三维位置信息；在可见光范围内，依据红、橙、黄、绿、青、蓝、紫所对应的光波波长进行划分，在近红外波长范围内，在800‑1000nm范围内平均分成三个光谱进行探测，在每个光谱孔径前放置依据上述方式划分对应的滤光片，然后采用相同的镜头进行成像，选定每种波长下峰值灵敏度最高的探测器作为此孔径的接收探测器；在4个成像透镜后面分别加上0o，45o，90o，135o四种不同偏振态的偏振片，在由四个探测器分别对应接收不同偏振态的图片，然后传输到计算机（6）中进行图像处理。2CN114964376A说明书1/3页一种基于分布式光学成像的多参量测量装置及测量方法技术领域[0001]本发明涉及偏振成像、多光谱成像和光场成像技术领域，具体涉及一种基于分布式光学成像的多参量测量装置及测量方法。背景技术[0002]随着成像探测系统的发展与探测场景的复杂化，探测重点逐步转移到复杂环境下的全天时小目标探测；这就对探测系统的成像质量、探测距离及全天候工作的稳定性提出更高要求。传统的成像探测系统多是单信道下信息的采集，受环境影响较大，对于复杂场景下的目标的探测，很难实现对目标的识别和对外界环境的描述，因此，传统的探测技术显然已经难以胜任这些任务。[0003]分布式光电探测是成像探测系统中的一个关键技术，其通过多孔径或者多平台的光电探测，能有效的增强信息感知和识别能力，与单孔径光电系统相比，具有小体积、高性能、生存能力强等优势。因此，应该设计一款可以实现对复杂背景下的目标测试的装置。发明内容[0