隨著人們對光學(xué)研究的深入,日益發(fā)現(xiàn)偏振作為光學(xué)的一維重要信息發(fā)揮著重要的作用。對光偏振特性的研究日益成為熱點。在此期間,各位研究學(xué)者開發(fā)了多種偏振探測裝置,應(yīng)用于軍事探測、醫(yī)學(xué)檢測等領(lǐng)域。其中分焦面偏振探測系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高等優(yōu)點,受到許多研究者的關(guān)注。利用分焦面偏振成像系統(tǒng)可以同時獲取強度信息、偏振信息等多維信息,從而可以有效的輔助探測等。目前研究制造的分焦面偏振探測系統(tǒng)大多將偏振光柵陣列集成在探測器上,而在實際應(yīng)用場景中,由于不同的需求,需要根據(jù)實際選擇不同的器件組,因此設(shè)計一種模塊化的偏振探測系統(tǒng)以滿足多種探測環(huán)境的需求顯得至關(guān)重要。偏振探測系統(tǒng)在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)不同的應(yīng)用場景選擇不同的探測器件組合來滿足其要求。本文針對以上情況,提出利用中繼透鏡實現(xiàn)光柵陣列與感光器件的分離,從而實現(xiàn)模塊化的組合。首先,根據(jù)本文的目標(biāo)選擇合理的器件搭建模塊化的分焦面偏振成像系統(tǒng),同時在此基礎(chǔ)上,編寫相應(yīng)的軟件系統(tǒng),利用該軟件系統(tǒng)結(jié)合分焦面偏振探測系統(tǒng)實時獲取偏振信息。然后,本文設(shè)計了相應(yīng)的算法校正本文設(shè)計的系統(tǒng),并且利用精密轉(zhuǎn)臺驗證本文設(shè)計的系統(tǒng)獲取偏振信息的準(zhǔn)確性,測試結(jié)果表明本文設(shè)計的分焦面偏振成像系統(tǒng)最終測量的偏振度偏差在1.5%之內(nèi),偏振角偏差在0.2°以內(nèi),滿足偏振探測以及測量的需求。最后,利用本文設(shè)計的分焦面偏振成像系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的室內(nèi)外的實驗,通過室內(nèi)外的實際實驗結(jié)果,可知本文設(shè)計的分焦面偏振探測系統(tǒng)能夠較好的發(fā)揮輔助探測的功能。本文設(shè)計的分焦面偏振探測系統(tǒng),可以獲取除了傳統(tǒng)手段獲取的強度信息以及光譜信息外的偏振信息,利用該多維信息能夠有效彌補傳統(tǒng)手段用于探測的不足。根據(jù)以上設(shè)計的模塊化分焦面偏振成像系統(tǒng),可以實時獲取目標(biāo)包括偏振信息在內(nèi)的多維信息。通過實驗可知本文設(shè)計的系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的測量偏振信息,滿足目前探測測量的需求。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O436.3
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 偏振成像系統(tǒng)
        1.2.2 分焦面偏振系統(tǒng)
    1.3 課題基礎(chǔ)與意義
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 分焦面偏振成像原理
    2.1 分焦面偏振成像系統(tǒng)成像原理
        2.1.1 偏振信息計算
        2.1.2 偏振信息獲取原理
        2.1.3 標(biāo)記原理
        2.1.4 插值原理
    2.2 分焦面偏振成像系統(tǒng)校正標(biāo)定原理
        2.2.1 曲線擬合法原理
        2.2.2 米勒矩陣校正原理
    2.3 圖像預(yù)處理原理
    2.4 本章小結(jié)
3 分焦面偏振成像系統(tǒng)
    3.1 分焦面偏振成像系統(tǒng)的原理
    3.2 分焦面偏振成像系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)
        3.2.1 鏡頭
        3.2.2 中繼透鏡
        3.2.3 探測器
        3.2.4 光柵陣列
    3.3 分焦面偏振成像系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)
        3.3.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計
        3.3.2 相機設(shè)置模塊
        3.3.3 圖像預(yù)處理模塊
        3.3.4 實時解算顯示偏振信息
    3.4 本章小結(jié)
4 分焦面偏振成像系統(tǒng)的測試
    4.1 核心器件的測試
    4.2 校正實驗及其結(jié)果
    4.3 室內(nèi)測試結(jié)果
    4.4 室外測試結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
發(fā)明專利
致謝

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2848073