CN111007007A - 一种可切换红外光谱偏振成像装置及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种可切换红外光谱偏振成像装置及其测量方法，其中，装置包括沿目标光束光轴方向依次设置的红外成像前组、中继像面、准直成像镜、光谱调制组件、汇聚成像镜和红外探测器；所述红外成像前组沿光轴垂线方向的一侧并列设置有偏振调制组件，所述红外成像前组和偏振调制组件分别与切换电机连接。该装置结构简单紧凑，可根据用户需要对光学组件进行切换，通过切换不同组件实现红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息的获取，探测维度多、信息获取能力强，适用于对传感器体积、重量要求严格的新型侦查系统，可满足多维信息快速获取的需求。

Description

一种可切换红外光谱偏振成像装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及红外光谱成像技术领域，尤其涉及一种可切换红外光谱偏振成像装置及其测量方法。
背景技术
红外光谱偏振成像技术是结合光谱成像技术与偏振成像技术的特点发展而来，通常在传统光谱成像系统的基础上引入偏振成像系统，将目标测量信息量从三维(光谱、光强和空间)扩展到七维(光谱、光强、空间、偏振度、偏振角、偏振椭率和旋转方向)，具有强度信息所无法比拟的优势，为全面、深入的研究目标的光谱偏振特性提供有效的答案径。通过对目标光谱偏振特性的分析，可准确、有效的获取目标的表面特征与形状信息，被广泛应用于侦查、地物遥感、医学诊断、环境监测等领域。
红外光谱偏振成像技术最早应用于地物遥感领域，极大提高了遥感数据的信息量。随着技术的发展与应用领域的扩展，红外光谱偏振成像技术被逐步应用于军事侦查、环境监测等领域，背景环境复杂、目标信号较弱，且负载平台(诸如无人机、无人车或便携手持)对系统体积与重量要求严格，给红外光谱成像系统提出了新的挑战。一方面，平台系统希望单一传感器模块提供更为丰富的信息获取模式以应对不同环境、不同目标的探测需求；另一方面，在保证系统体积与重量的前提下，提供目标准确、实时的多维度信息。
目前，根据光谱分光技术的不同，红外光谱偏振成像技术中较成熟的方案有两类：一，基于旋转滤光片或可调谐滤光器结构的光谱偏振成像系统；二，基于空间/时间干涉结构的光谱偏振成像系统。
其中，基于旋转滤光片或可调谐滤光器结构的光谱偏振成像系统，可直接获取目标光谱信息，结构紧凑、简单，但光谱分辨率低。基于空间/时间干涉结构的光谱偏振成像系统，采用傅里叶变换的方法重构目标光谱信息，光谱准确度好、分辨率高，但系统体积、重量较大、实时性低。同时，上述两类典型的红外光谱偏振成像系统虽光谱分光原理不同，但通常采用旋转偏振结构偏振调制方法，在测量中需改变偏振片4组方位，难以满足实时偏振信息获取的需求。最后，在侦查领域，部分目标可能为弱小目标(占据像素小、辐射能量弱)，光谱、偏振器件的引入将进一步减低探测器接收能量，导致目标无法探测。进一步，部分目标仅具光谱特征或偏振特征的一种，光谱/偏振信息的同时获取会加大信息冗余度，提高信息处理复杂度。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种可切换红外光谱偏振成像装置及其测量方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种可切换红外光谱偏振成像装置，包括沿目标光束光轴方向依次设置的红外成像前组、中继像面、准直成像镜、光谱调制组件、汇聚成像镜和红外探测器；所述红外成像前组沿光轴垂线方向的一侧并列设置有偏振调制组件，所述红外成像前组和偏振调制组件分别与切换电机连接；
所述切换电机用于将所述红外成像前组或偏振调制组件切换至光轴位置；所述红外成像前组用于使通过的目标光束成像于中继像面；所述偏振调制组件用于将通过的目标光束调制成特定偏振态的偏振光束后成像于中继像面；
中继像面图像经过准直成像镜后平行通过光谱调制组件进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，从而获得红外光谱图像或红外光谱偏振图像。
进一步，所述光谱调制组件包括滤光片转轮和滤光片转轮电机，所述滤光片转轮包括多个滤光片放置位以及一个滤光片空置位，所述多个滤光片放置位分别对应安置一指定中心波长的滤光片；
所述滤光片转轮电机用于驱动滤光片转轮旋转，以将选定中心波长的滤光片或滤光片空置位旋转至光轴位置。
进一步，所述偏振调制组件包括四个偏振片和一个宽光谱消色差波片；每一偏振片沿光轴方向的一侧对应设置一分光镜；
目标光束经过偏振片后，再经过所述分光镜成像于中继像面，在所述中继像面形成偏振态图像。
进一步，所述四个偏振片的方位角分别为0°、30°、45°和60°；所述宽光谱消色差波片的相位延迟为127°，所述宽光谱消色差波片的方位角置于60°。
进一步，所述红外探测器为制冷红外探测器或非制冷红外探测器。
第二方面，本发明实施例提供一种基于第一方面提供的可切换红外光谱偏振成像装置的测方法，包括：
通过切换电机将所述红外成像前组或偏振调制组件切换至光轴位置，通过滤光片转轮电机驱动滤光片转轮将选定中心波长的滤光片或滤光片空置位旋转至光轴位置；
根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息。
进一步，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外辐射强度信息，包括：
将红外成像前组切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置；
目标光束经红外成像前组成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，通过红外探测器靶面获取红外辐射强度信息。
进一步，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外光谱信息，包括：
将红外成像前组切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将选定中心波长的滤光片旋转至光轴位置；
目标光束经红外成像前组成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，通过红外探测器靶面获取红外光谱信息。
进一步，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外偏振信息，包括：
将所述偏振调制组件切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置；
目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后通过所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过红外探测器靶面获取红外偏振信息。
进一步，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外光谱偏振信息，包括：
将所述偏振调制组件切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将选定中心波长的滤光片旋转至光轴位置；
目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过红外探测器靶面获取红外光谱偏振信息。
本发明实施例提供了一种可灵活切换的红外光谱偏振成像装置及其测量方法，装置结构简单紧凑，可根据用户需要对光学组件进行切换，通过切换不同组件实现红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息的获取，探测维度多、信息获取能力强，适用于对传感器体积、重量要求严格的新型侦查系统，可满足多维信息快速获取的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种可切换红外光谱偏振成像装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的红外成像前组和偏振调制组件的切换原理示意图；
图3为本发明实施例提供的光谱调制组件的结构示意图；
图4(a)～图4(d)为本发明实施例提供的可切换红外光谱偏振成像装置的四种切换结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种可切换红外光谱偏振成像装置的测量方法流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、红外探测器，2、汇聚成像镜，3、滤光片转轮，4、准直成像镜，5、中继像面，6-1、第一分光镜，6-2、第二分光镜，7-1、第一偏振片，7-2、第二偏振片，7-3、第三偏振片，7-4、第四偏振片，8、红外成像前组，9、滤光片转轮电机；
10-1、第一滤光片，10-2、第二滤光片，10-3、第三滤光片，10-4、第四滤光片，10-5、第五滤光片，10-6、第六滤光片，10-7、第七滤光片，10-8、滤光片空置位；
11、宽光谱消色差波片，12、切换电机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的光谱偏振成像系统，通常引入光谱、偏振器件，而在侦查领域，部分目标可能为弱小目标(占据像素小、辐射能量弱)，光谱、偏振器件的同时引入将进一步减低探测器接收能量，可能导致目标无法探测。再有，部分目标仅具光谱特征或偏振特征的一种，光谱/偏振信息的同时获取会加大信息冗余度，提高信息处理复杂度。
针对现有光谱偏振成像系统的上述问题，本发明实施例提供一种可切换红外光谱偏振成像装置，图1为本发明实施例提供的一种可切换红外光谱偏振成像装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括沿目标光束光轴方向依次设置的红外成像前组8、中继像面5、准直成像镜4、光谱调制组件、汇聚成像镜2和红外探测器1；所述红外成像前组8沿光轴垂线方向的一侧并列设置有偏振调制组件。图2为本发明实施例提供的红外成像前组8和偏振调制组件的切换原理示意图，参照图2，所述红外成像前组8和偏振调制组件分别与切换电机12连接。
所述切换电机12用于将所述红外成像前组8或偏振调制组件切换至光轴位置；所述红外成像前组8用于使通过的目标光束成像于中继像面5；所述偏振调制组件用于将通过的目标光束调制成特定偏振态的偏振光束后成像于中继像面5。进一步地，中继像面图像经过准直成像镜4后平行通过光谱调制组件进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜2成像于所述红外探测器1的靶面上，从而获得红外光谱图像或红外光谱偏振图像。
具体地，该装置包括沿目标光束光轴方向依次设置的红外成像前组8、中继像面5、准直成像镜4、光谱调制组件、汇聚成像镜2和红外探测器1。本实施例中光轴方向从右至左。红外探测器1为成像镜头。参照图1和图2，偏振调制组件至少包括第一偏振片、第二偏振片、第三偏振片和第四偏振片，偏振调制组件并列设置在红外成像前组8的一侧，且红外成像前组8和偏振调制组件分别与切换电机12连接。
该装置使用时，若需要获取目标光束的红外光谱信息，则通过切换电机12将红外成像前组8切换至光轴位置。此处，目标光束是指探测目标辐射/反射光束。目标光束经红外成像前组8成像于中继像面5，中继像面图像经过准直成像镜4后平行通过光谱调制组件进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜2成像于所述红外探测器1的靶面上，通过红外探测器1靶面获取目标光束的红外光谱信息。
若需要获取目标光束的红外光谱偏振信息，则通过切换电机12将偏振调制组件切换至光轴位置。目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面5，中继像面图像经过准直成像镜4后平行通过光谱调制组件进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜2成像于红外探测器1的靶面上，在红外探测器1靶面形成四幅偏振态图像，通过红外探测器1靶面获取红外光谱偏振信息。
本发明实施例提供了一种可灵活切换的红外光谱偏振成像装置及其测量方法，装置结构简单紧凑，可根据用户需要对光学组件进行切换，通过切换不同组件实现红外偏振信息或红外光谱偏振信息的获取，探测维度多、信息获取能力强，适用于对传感器体积、重量要求严格的新型侦查系统，可满足多维信息快速获取的需求。
图3为本发明实施例提供的光谱调制组件的结构示意图，如图3所示，所述光谱调制组件包括滤光片转轮3和滤光片转轮电机9，所述滤光片转轮包括多个滤光片放置位以及一个滤光片空置位，所述多个滤光片放置位分别对应安置一指定中心波长的滤光片。本实施例中，滤光片转轮上设置有七个不同中心波长的滤光片，分别为第一滤光片10-1、第二滤光片10-2、第三滤光片10-3、第四滤光片10-4、第五滤光片10-5、第六滤光片10-6和第七滤光片10-7。本实施例对滤光片的数量不作具体限定。滤光片转轮上还设置有一个滤光片空置位10-8。
所述滤光片转轮电机9用于驱动滤光片转轮旋转，以将选定中心波长的滤光片或滤光片空置位旋转至光轴位置。
具体地，图4(a)～图4(d)为本发明实施例提供的可切换红外光谱偏振成像装置的四种切换结构示意图。本发明实施例通过改变可切换组件在光轴位置的当前切换状态，能够获取探测目标辐射/反射光束的红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息。此处的可切换组件是指装置中可切换位置的光学组件，包括红外成像前组和偏振调制组件之间的位置切换，以及光谱调制组件中不同中心波长的滤光片和滤光片空置位的切换。
图4(a)为红外辐射强度信息获取模式，此时，通过切换电机12将红外成像前组8切换至光轴位置，并通过滤光片转轮电机9驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置。目标光束经红外成像前组8成像于中继像面5，中继像面图像经过准直成像镜4后平行通过所述汇聚成像镜2成像于所述红外探测器的靶面上，通过红外探测器靶面获取红外辐射强度信息。
图4(b)为红外光谱信息获取模式，此时，通过切换电机12将红外成像前组8切换至光轴位置，并通过滤光片转轮电机9驱动滤光片转轮依次将不同中心波长的滤光片旋转至光轴位置。目标光束经红外成像前组8成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜4后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜2成像于所述红外探测器的靶面上，通过偏振解算，获取不同波段的红外光谱信息。
图4(c)为红外偏振信息获取模式，此时，通过切换电机12将偏振调制组件切换至光轴位置，并通过滤光片转轮电机9驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置。目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜4后通过所述汇聚成像镜2成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过红外探测器靶面获取红外偏振信息。
图4(d)为红外光谱偏振信息获取模式，此时，通过切换电机12将所述偏振调制组件切换至光轴位置，并通过滤光片转轮电机9驱动滤光片转轮依次将不同中心波长的滤光片旋转至光轴位置。目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜4后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜2成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过偏振解算，即可获取不同波段的红外光谱偏振信息。
本发明实施例提供了一种可灵活切换的红外光谱偏振成像装置及其测量方法，装置结构简单紧凑，可根据用户需要对光学组件进行切换，通过切换不同组件实现红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息的获取，探测维度多、信息获取能力强，适用于对传感器体积、重量要求严格的新型侦查系统，可满足多维信息快速获取的需求。
现有的光谱偏振成像系统通常采用旋转偏振结构偏振调制方法，在测量中需改变偏振片四组方位，难以满足实时偏振信息获取的需求。针对这一问题，基于上述实施例的内容，本实施例中，所述偏振调制组件包括四个偏振片和一个宽光谱消色差波片11；每一偏振片沿光轴方向的一侧对应设置一分光镜。具体地，偏振调制组件包括分光镜头、四个偏振片和一个宽光谱消色差波片11，其中，四个偏振片包括第一偏振片7-1、第二偏振片7-2、第三偏振片7-3和第四偏振片7-4。分光镜头包括第一分光镜6-1、第二分光镜6-2、第三分光镜和第四分光镜。考虑视线遮挡，附图中对于四个分光镜仅示出了第一分光镜6-1和第二分光镜6-2。图1和图4(a)～图4(d)中对于四个偏振片仅示出了第一偏振片7-1和第二偏振片7-2。
进一步地，四个偏振片的方位角分别为0°、30°、45°和60°；所述宽光谱消色差波片11的相位延迟为127°，所述宽光谱消色差波片11的方位角置于60°。
目标光束经过偏振片后，再经过所述分光镜成像于中继像面，在所述中继像面形成偏振态图像。本实施例通过宽光谱消色差波片11提供相位延迟，实现对偏振信息的实时获取。
可选的，本实施例中，红外探测器为制冷红外探测器或非制冷红外探测器。
图5为本发明实施例提供的一种可切换红外光谱偏振成像装置的测量方法流程图，参照图1、图2、图3和图5，该方法包括：
步骤501，通过切换电机将所述红外成像前组或偏振调制组件切换至光轴位置，通过滤光片转轮电机驱动滤光片转轮将选定中心波长的滤光片或滤光片空置位旋转至光轴位置；
步骤502，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息。此处，目标光束是指探测目标的辐射/反射光束。
具体地，本发明实施例通过改变可切换组件在光轴位置的当前切换状态，能够获取探测目标辐射/反射光束的红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息。此处的可切换组件是指装置中可切换位置的光学组件，切换操作可包括红外成像前组和偏振调制组件之间的位置切换，以及光谱调制组件中不同中心波长的滤光片和滤光片空置位的切换。
基于上述实施例的内容，步骤502中，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外辐射强度信息，包括：
将红外成像前组切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置；此时，可切换红外光谱偏振成像装置的结构如图4(a)所示。
目标光束经红外成像前组成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，通过红外探测器靶面获取红外辐射强度信息。
基于上述实施例的内容，步骤502中，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外光谱信息，包括：
将红外成像前组切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮依次将不同中心波长的滤光片旋转至光轴位置；此时，可切换红外光谱偏振成像装置的结构如图4(b)所示。
目标光束经红外成像前组成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，通过偏振解算，获取不同波段的红外光谱信息。
基于上述实施例的内容，步骤502中，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外偏振信息，包括：
将所述偏振调制组件切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置；此时，可切换红外光谱偏振成像装置的结构如图4(c)所示。
目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后通过所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过红外探测器靶面获取红外偏振信息。
基于上述实施例的内容，步骤502中，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外光谱偏振信息，包括：
将所述偏振调制组件切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮依次将不同中心波长的滤光片旋转至光轴位置；此时，可切换红外光谱偏振成像装置的结构如图4(d)所示。
目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过偏振解算，即可获取不同波段的红外光谱偏振信息。
本发明实施例提供了一种可灵活切换的红外光谱偏振成像装置的测量方法，可根据用户需要对光学组件进行切换，通过切换不同组件实现红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息的获取，探测维度多、信息获取能力强，适用于对传感器体积、重量要求严格的新型侦查系统，可满足多维信息快速获取的需求。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可切换红外光谱偏振成像装置，其特征在于，包括沿目标光束光轴方向依次设置的红外成像前组、中继像面、准直成像镜、光谱调制组件、汇聚成像镜和红外探测器；所述红外成像前组沿光轴垂线方向的一侧并列设置有偏振调制组件，所述红外成像前组和偏振调制组件分别与切换电机连接；
所述切换电机用于将所述红外成像前组或偏振调制组件切换至光轴位置；所述红外成像前组用于使通过的目标光束成像于中继像面；所述偏振调制组件用于将通过的目标光束调制成特定偏振态的偏振光束后成像于中继像面；
中继像面图像经过准直成像镜后平行通过光谱调制组件进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，从而获得红外光谱图像或红外光谱偏振图像。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光谱调制组件包括滤光片转轮和滤光片转轮电机，所述滤光片转轮包括多个滤光片放置位以及一个滤光片空置位，所述多个滤光片放置位分别对应安置一指定中心波长的滤光片；
所述滤光片转轮电机用于驱动滤光片转轮旋转，以将选定中心波长的滤光片或滤光片空置位旋转至光轴位置。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏振调制组件包括四个偏振片和一个宽光谱消色差波片；每一偏振片沿光轴方向的一侧对应设置一分光镜；
目标光束经过偏振片后，再经过所述分光镜成像于中继像面，在所述中继像面形成偏振态图像。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述四个偏振片的方位角分别为0°、30°、45°和60°；所述宽光谱消色差波片的相位延迟为127°，所述宽光谱消色差波片的方位角置于60°。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述红外探测器为制冷红外探测器或非制冷红外探测器。
6.一种根据权利要求2所述的可切换红外光谱偏振成像装置的测量方法，其特征在于，包括：
通过切换电机将所述红外成像前组或偏振调制组件切换至光轴位置，通过滤光片转轮电机驱动滤光片转轮将选定中心波长的滤光片或滤光片空置位旋转至光轴位置；
根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外辐射强度信息、红外光谱信息、红外偏振信息或红外光谱偏振信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外辐射强度信息，包括：
将红外成像前组切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置；
目标光束经红外成像前组成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，通过红外探测器靶面获取红外辐射强度信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外光谱信息，包括：
将红外成像前组切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将选定中心波长的滤光片旋转至光轴位置；
目标光束经红外成像前组成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，通过红外探测器靶面获取红外光谱信息。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外偏振信息，包括：
将所述偏振调制组件切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将滤光片空置位旋转至光轴位置；
目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后通过所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过红外探测器靶面获取红外偏振信息。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据可切换组件在光轴位置的当前切换状态，获取目标光束的红外光谱偏振信息，包括：
将所述偏振调制组件切换至光轴位置，并驱动滤光片转轮将选定中心波长的滤光片旋转至光轴位置；
目标光束经过偏振调制组件被调制成特定偏振态的偏振光束并成像于中继像面，中继像面图像经过准直成像镜后平行通过所述滤光片进行滤波分光，滤波分光后的单色光束经所述汇聚成像镜成像于所述红外探测器的靶面上，在红外探测器靶面形成四幅偏振态图像，通过红外探测器靶面获取红外光谱偏振信息。
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