[发明专利]野外环境天空偏振建模对准测量装置有效
| 申请号： | 201711432682.3 | 申请日： | 2017-12-26 |
| 公开（公告）号： | CN108225563B | 公开（公告）日： | 2019-08-06 |
| 发明（设计）人： | 郭雷;高倩;钱建强;张霄;许欢 | 申请（专利权）人： | 北京航空航天大学 |
| 主分类号： | G01J4/00 | 分类号： | G01J4/00 |
| 代理公司： | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人： | 杨学明;邓治平 |
| 地址： | 100191*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 野外环境天空偏振建模对准测量装置，提供方向基准并对复杂环境下天空偏振模式进行检测。该装置构成包括偏振图像测量模块、旋转驱动模块、激光标线模块、平台对准模块，用户控制和处理模块。检测时平台对准模块使成像通光轴与激光标线仪的中心轴线对准共线；基于激光标线模块，使装置参考方向与GPS测得的外部参考矢量对准，得到天空偏振图像的方向基准；用户控制和处理模块传送用户指令，使旋转驱动模块控制偏振片进行有序旋转，调节相机输入光的偏振态；同时使偏振图像测量模块测得偏振图像信息。该装置及检测方法适用于野外复杂环境下检测天空偏振模式，并为天空偏振建模提供可靠的方向基准。 | ||
| 搜索关键词： | 偏振图像 方向基准 对准 建模 偏振 天空 激光标线模块 天空偏振模式 检测 测量模块 处理模块 对准测量 复杂环境 旋转驱动 野外环境 用户控制 参考方向 参考矢量 激光标线 模块控制 用户指令 中心轴线 偏振片 偏振态 输入光 共线 光轴 成像 相机 传送 野外 外部 | ||
【主权项】：
1.野外环境天空偏振建模对准测量装置，其特征是：包括偏振图像测量模块(1)、旋转驱动模块(2)、激光标线模块(3)、平台对准模块(4)，用户控制和处理模块(5)；所述偏振图像测量模块(1)和旋转驱动模块(2)分别与用户控制和处理模块(5)相连，且偏振图像测量模块(1)与旋转驱动模块(2)相连，偏振图像测量模块(1)接收用户控制和处理模块(5)输出的测量信号，进入定时成像状态；同时，旋转驱动模块(2)接收用户控制和处理模块(5)输出的时序控制信号，驱动旋转台有序转动，产生的旋转力矩带动偏振片进行旋转，偏振片调节输入天空光的偏振态，使通过鱼眼镜头的输入CCD相机的光成为对应不同偏振化方向的线偏光，线偏光进入CCD相机后成像，得到数字图像信号；偏振图像测量模块(1)将数字图像信号输出到用户控制和处理模块(5)作为解析天空偏振分布模式的原始数据，其中数字图像信号包含红、绿、蓝三种光谱的天空光强信息；由于结构上偏振图像测量模块(1)的中心轴线与旋转驱动模块(2)的中心轴线共线，通过设置旋转台的旋转零位，可以使偏振图像测量模块(1)具有的参考标线的初始位置所在方向与旋转驱动模块(2)所决定的装置参考方向一致；旋转驱动模块(2)和激光标线模块(3)分别与平台对准模块(4)面接触，结构上偏振图像测量模块(2)的中心轴线、激光标线模块(3)的中心轴线以及平台对准模块(4)的中心轴线，三者共线，从而偏振图像测量模块(1)的中心轴线与激光标线模块(3)的中心轴线也共线，易得到成像装置的姿态信息；激光标线模块(3)提供野外环境下的外部参考矢量，当外部参考矢量与偏振图像测量模块(1)决定的参考标线的初始位置所在方向共面时，即实现装置参考方向与外部参考矢量的对准；基于该对准测量装置的五个模块，采用偏振图像信息和方位基准检测方法实现对野外复杂环境下天空偏振模式的检测，并通过装置参考方向与外部参考矢量的对准，为天空偏振建模提供方向基准。
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- 刘昕悦;郭文记;明星;范达 - 中国科学院光电研究院
- 2018-09-04 - 2019-01-11 - G01J4/00
- 本发明公开了一种多功能半球天空偏振成像系统，包括自动滤光偏振相机、俯仰方位转台和主控系统平台，自动滤光偏振相机用于接收所述主控系统平台发送的控制命令进行多波段的全偏振成像；俯仰方位转台与自动滤光偏振相机稳定连接，用于调整所述自动滤光偏振相机的视场；俯仰方位转台接收主控系统平台发来的命令进行相应指令的运动，并将实际运动信息返回给主控系统平台；主控系统平台用于控制所述自动滤光偏振相机的全偏振成像、所述俯仰方位转台的转动，以及偏振数据的采集、显示及存储。该系统可以用于大范围偏振特性的测量，同时兼顾跟踪及图像拼接功能，具有偏振测量范围大、功能多、精度高的特点。
- 扩束线偏振光光轴一致性、稳定性检测系统及方法-201710325624.4
- 王卫峰;陆卫国;肖茂森;徐峰;王海霞;蔡勇;王致强;刘爱敏 - 中国科学院西安光学精密机械研究所
- 2017-05-10 - 2019-01-11 - G01J4/00
- 本发明属于精密测试计量技术领域，具体涉及一种扩束线偏振光光轴一致性、稳定性检测系统及方法。该检测系统包括检测装置、经纬仪和基准平面镜；经纬仪用于准直检测装置和基准平面镜；检测装置包括固定机构、旋转机构、检测机构和调平机构；检测机构通过旋转机构安装于固定机构上，固定机构通过调平机构安装于一个分度台上；检测机构包括检测直角棱镜和光电接收组件；检测直角棱镜用于引出被检测偏振光光轴方位，光电接收组件用于检测偏振光方位并将光信号转换为电信号。采用本发明提供的扩束线偏振光光轴一致性、稳定性检测系统及方法可以对经过扩束后线偏振光光轴的一致性和稳定性进行准确量度，提高了线偏振光技术的测量精度。
- 螺旋偏振光场的偏振参数检测方法-201810979668.3
- 陈书行;王胜峰;钟秋婵;高秀敏 - 上海理工大学
- 2018-08-27 - 2019-01-04 - G01J4/00
- 本发明涉及一种螺旋偏振光场的偏振参数检测方法，基于矢量光场聚焦原理，将振幅调制和相位调制相结合，将被检测光束的横向光强分布调制成空心高斯强度分布，把被检测光束的波前相位分布调制成径向余弦演化的相位分布，将调控过的螺旋偏振光场经过光学系统进行聚焦，利用光电探测器检测焦点区域轴上光强分布，利用矢量光场聚焦特性，根据焦点移动量计算出表征螺旋偏振光场整体偏振态分布分偏振参数具体数值。方法简单、流程简洁、可以检测螺旋偏振光场、灵敏度高、可实现偏振态物理参数测量、灵活性强、功能易于扩充、抗干扰性强等特点。
- 一种宽带信号光偏振成份比测量装置及方法-201811141904.0
- 张春光;王号;盛振扉;张小发;张双晔;代长远;谈志伟;邱伟杰 - 福建师范大学
- 2018-09-28 - 2019-01-04 - G01J4/00
- 本发明公开一种宽带信号光偏振成份比测量装置及方法，其包括控制主机以及依次连接的白光源、前端光学器件、目标物体、光束准直器、声光滤波组件和光谱探测仪，控制主机分别连接声光滤波组件和光谱探测仪，白光源连续输出光束，来自白光源的宽带光经前端光学器件汇聚并准直后形成平行光束，平行光束垂直照射到目标物体表面并透射，经目标物体透射的宽带信号光携带了目标物体的偏振信息，来自目标物体的宽带信号光经光束准直器汇聚并准直成平行光束进入声光滤波组件进行声光滤波，光谱探测仪接收声光滤波光束并获取光谱数据送入控制主机，控制主机基于光谱数据计算宽带信号光中任一波长处的偏振成份比。本发明稳定性好，方法简单易操作。
- 一种天空偏振光垂直分布探测装置及方法-201810586135.9
- 张霄;倪铭;郭雷;刘鑫;蒋川虎 - 北京航空航天大学
- 2018-06-08 - 2018-12-11 - G01J4/00
- 本发明公开一种天空偏振光垂直分布探测装置及方法，包括球伞分离展开部件、姿态稳定装置、偏振探测器、主控系统、通信设备、供电设备、温控设备、支撑结构。其中，球伞分离展开部件和偏振探测器安装在支撑结构顶部的支撑面上，姿态稳定装置安装在支撑结构三个相互垂直的支撑面，主控系统、通信设备、供电设备和温控设备安装在支撑结构内部；探空气球携带探测装置升空，升空过程中由偏振探测器和主控系统实时探测并记录探测数据，姿态稳定装置保持探测装置姿态稳定、偏振探测器朝向稳定，从而获得可供分析的垂直方向天空偏振光信息。本发明用来探测从地面至30km高空的天空偏振光垂直分布情况，具有探测范围大、自主姿态稳定、探测设备可回收等优点，可作为科研实验中一种天空偏振光试验技术平台。
- 一种偏振态测量仪-201820907945.5
- 田金泉;戴陈光 - 上海昊量光电设备有限公司
- 2018-06-12 - 2018-12-11 - G01J4/00
- 本实用新型涉及一种偏振态测量仪，包括激光器、第一准直器、起偏器、1/4波片、检偏器、第二准直器和功率计，被测光纤布置在所述激光器和所述第一准直器之间，所述起偏器、所述1/4波片、所述检偏器等间隔依次布置在所述第一准直器和所述第二准直器之间，所述第二准直器连接所述功率计，所述激光器射出的检测光的光轴对准所述第一准直器的中心，所述第一准直器和所述第二准直器的光轴位于同一直线上，所述第一准直器和所述起偏器之间的距离和所述第二准直器和所述检偏器之间的距离相等。本实用新型体积小，结构简单，调节方便，操作便捷，灵敏度较高。
- 紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置及探测方法-201710572125.5
- 穆廷魁 - 西安交通大学
- 2017-07-13 - 2018-12-07 - G01J4/00
- 本发明公开一种紧凑微型快照式通道调制全偏振成像探测装置及探测方法，包括沿入射光向依次设置的物镜、全偏振调制模块和面阵探测器；全偏振调制模块包括沿入射光向依次设置的第一双折射棱镜、第一半波片、第二双折射棱镜、第二半波片、第三双折射棱镜、第三半波片、第四双折射棱镜和线偏振片，它们均互相紧贴放置；线偏振片紧贴面阵探测器的感光面放置；面阵探测器的感光面垂直于探测装置光轴并置于物镜的像面位置。本发明采用了组合棱镜分光的全偏振调制模块，快照一帧图像便可得到被测二维目标在某一时刻的经通道调制的干涉强度信息，利用傅里叶解调算法进行处理便可得到全部Stokes偏振参数对应的二维空间偏振图。
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