CN112326203A - 一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法 - Google Patents

一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112326203A
CN112326203A CN202011171212.8A CN202011171212A CN112326203A CN 112326203 A CN112326203 A CN 112326203A CN 202011171212 A CN202011171212 A CN 202011171212A CN 112326203 A CN112326203 A CN 112326203A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polarization
imaging system
interference
parameters
interference fringe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011171212.8A
Other languages
English (en)
Inventor
叶松
张紫杨
朱保华
李树
张文涛
张玉婷
王方原
汪杰君
王新强
陈妮艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Electronic Technology
Original Assignee
Guilin University of Electronic Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Electronic Technology filed Critical Guilin University of Electronic Technology
Priority to CN202011171212.8A priority Critical patent/CN112326203A/zh
Publication of CN112326203A publication Critical patent/CN112326203A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
    • G01M11/0271—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by using interferometric methods

Abstract

本发明提供的是一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法。其过程包括：A1，对一定带宽的入射光进行空间调制偏振成像，得到包含偏振信息的干涉图像；A2，提取得到的干涉图的中心区域的干涉条纹数据；A3，对提取的干涉条纹进行变换得到偏振信息在频域中的分布情况；A4，通过结合偏振信息在频域中的分布情况可以更加精确的确定偏振成像系统的相关参数。本发明可用于偏振成像系统的相关参数的确定，可广泛用于偏振成像等领域。

Description

一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法
(一)技术领域
本发明涉及的是一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法，可用于偏振成像系统的相关参数的确定，属于偏振成像技术领域。
(二)背景技术
偏振表示光波的横波特性。根据光波的偏振状态可以将波分为偏振光和非振光。光波通过反射、折射其偏振态会发生变化，偏振用于表示物体的物理机等基本属性。光波在其传输过程中，它固有的偏振特性会随作用物质的理属性变化而发生改变，但其无法观测。偏振是光的一种比较特殊的特性，和光的频率、强度一样具有同等重要的地位。偏振在现实中的应用越来越广，在很多领域如疾病诊断、隐蔽物侦察、遥感等领域都有很多的研究及应用，偏振成像是一种对目标偏振信息获取的比较直接的方法。随着偏振图像探测技术的蓬勃发展，偏振信息可视化、测量信息维度扩张、可同时探测等新兴方向已使得偏振成像探测变一件非常有意义的研究。偏振成像大致可以分为分时型和快拍型两大类，其中分时型是通过机械转动偏振片到特定角度或使用电控液晶进行调控得到特定的偏振图像的方法，有空间分辨率高、后续运算简单等优点，缺点是需要多次成像才能计算出所有偏振信息，无法实现实时成像，目标也局限在静态物体。而快拍型是通过一次成像就能通过相关解算得到全部偏振信息的方法，拥有很好的实时性和实用性，成像目标也扩展到动态物体。空间调制全偏振成像系统就是一种快拍型的偏振成像方法，是通过双折射晶体制成的镜头将目标的偏振信息调制到一幅干涉图之中，然后通过对得到的干涉图进行解调可以将目标的全偏振信息解调出来。
在2003年从Oka提出双折射楔形棱镜应用到偏振成像后，空间调制全偏振成像技术便登上了偏振成像的舞台，而后Oka和Saito又对其进行了改进使用了Savart板替代双折射楔形棱镜，使得装配工艺更加简便。2008年Haitao Luo开发出了基于Savart的快拍成像SIP的原理样机，并对汽车和建筑物进行了偏振成像实验。2012年Cao通过改变Savart板中单板光轴之间的方向，提高了空间偏振成像的性能。
空间调制全偏振成像是使用偏振调制镜头将目标的偏振信息调制到一幅干涉图像之中的方法，具有很好的实时性。由于空间调制偏振成像镜头是由双折射晶体制成的，所以当宽带宽的入射光被调制的时候会产生一定程度的色散。得到干涉图上的干涉条纹会变得模糊，对后续的解调工作造成干扰。特别是随着入射光带宽的不断增大，混叠也会越来越严重。
本发明公开了一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法，是通过对宽带宽入射光形成的干涉图的中心区域进行变换后，通过偏振信息在频域中的分布情况，更加精确的确定偏振成像系统的参数，降低入射光带宽对此造成的干扰。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种理论简单、操作容易的通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法，包括：
A1，对一定带宽的入射光进行空间调制偏振成像，得到包含偏振信息的干涉图像；
A2，提取得到的干涉图的中心区域的干涉条纹数据；
A3，对提取的干涉条纹进行变换得到偏振信息在频域中的分布情况；
A4，通过结合偏振信息在频域中的分布情况可以更加精确的确定偏振成像系统的相关参数。
进一步，所述步骤A1中所述对一定带宽的入射光进行空间调制偏振成像，得到包含偏振信息的干涉图像如图1所示，1为宽带宽入射光，2为偏振镜组，3为成像相机，图1(a)为经过偏振成像系统调制后的光束的分布情况。入射光在进入到偏振成像系统中后会本分成四束相关的光线，然后在成像相机中得到包含目标全部偏振信息的干涉图像。
进一步，所述步骤A3中所述对提取的干涉条纹进行变换得到偏振信息在频域中的分布情况如图2所示，图2(a)为宽带宽入射光经过偏振成像系统后得到的干涉图像，图2(b)为对干涉图中心区域的干涉条纹的分布图像，图2(c)为对整体干涉图像进行变换后偏振信息在频域中的分布情况，图2(d)为对干涉图中心区域的干涉条纹数据进行变换后偏振信息在频域中的分布情况。表明了使用干涉图中心区域的干涉条纹数据进行处理后在频域中信息没有分散，用来进行后续运算系统的参数受到的干扰较小。
本发明的有益效果：本发明是通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法，与之前的方法相比，通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数，能减少由于入射光的带宽引入的干扰，运算的过程也更加直观具体，理论更加简单明了，对偏振成像系统参数的确定更加精确。
(四)附图说明
图1是由1宽带宽入射光，2偏振镜组和3成像相机组成的偏振成像系统和(a)入射光被调制的光束分布两部分组成。入射光在经过2偏振镜组后光被分成四束相干的光，最后在3成像相机中形成干涉图像，得到包含偏振信息的干涉图。
图2是图2(a)为宽带宽入射光经过偏振成像系统后得到的干涉图像，图2(b)为对取干涉图中心区域的干涉条纹的分布图像，图2(c)为对整体干涉图像进行变换后偏振信息在频域中的分布情况，图2(d)为对干涉图中心区域的干涉条纹数据进行变换后偏振信息在频域中的分布情况。
图3是通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法的流程图。
(五)具体实施方式
下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。
如图3所示，本发明一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法，包括：
A1，对一定带宽的入射光进行空间调制偏振成像，得到包含偏振信息的干涉图像；
A2，提取得到的干涉图的中心区域的干涉条纹数据；
A3，对提取的干涉条纹进行变换得到偏振信息在频域中的分布情况；
A4，通过结合偏振信息在频域中的分布情况可以更加精确的确定偏振成像系统的相关参数。
具体的，所述步骤A3中所述通过对提取的干涉条纹进行变换得到偏振信息在频域中的分布情况，如图2所示，宽带宽的入射光经过偏振成像系统后得到的干涉图像除了中心区域外会有很大的混叠，同时进行变换后在频域中偏振信号也出现了一些分散的现象，用此时的位置分布计算偏振系统的参数显然会出现很大的误差。所以就使用干涉图像中干涉条纹中心区域的干涉条纹数据，这些数据的混叠情况很弱，所以用这些数据进行计算偏振成像系统的参数受到的干扰较小精度度较高。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照具体的实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、结构部分均为公知技术。

Claims (3)

1.一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法。其特征在于，该方法的具体过程包括如下步骤：
A1，对一定带宽的入射光进行空间调制偏振成像，得到包含偏振信息的干涉图像；
A2，提取得到的干涉图的中心区域的干涉条纹数据；
A3，对提取的干涉条纹进行变换得到偏振信息在频域中的分布情况；
A4，通过结合偏振信息在频域中的分布情况可以更加精确的确定偏振成像系统的相关参数。
2.根据权利要求1所述的通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法。其特征是：当宽带宽入射光进入到空间调制偏振成像系统后，得到的干涉图像会出现一些混叠的现象，在使用干涉图像进行偏振成像系统的参数的确定时会出现一些误差，而混叠的程度也有一定的变化规律，中心位置的干涉条纹混叠的现象较轻。
3.根据权利要求1所述的通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法。其特征是：在使用干涉图像中心位置的混叠现象较轻的干涉条纹进行变换，然后通过在频域中不同偏振信息的分布情况计算偏振成像系统的参数，可以减少因为宽带宽入射光引入的误差，得到精度更高的系统参数。
CN202011171212.8A 2020-10-28 2020-10-28 一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法 Pending CN112326203A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011171212.8A CN112326203A (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011171212.8A CN112326203A (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112326203A true CN112326203A (zh) 2021-02-05

Family

ID=74296484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011171212.8A Pending CN112326203A (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112326203A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226344A (zh) * 2008-01-31 2008-07-23 上海微电子装备有限公司 测量光学系统参数的测量装置及其测量方法
CN102332956A (zh) * 2011-08-23 2012-01-25 天津大学 一种宽带光源的色散补偿方法
CN104535188A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 中国人民解放军63655部队 一种空间频率调制的静态全偏振成像探测系统及方法
CN104535189A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 中国人民解放军63655部队 共轴静态空间频率调制全偏振成像探测装置
CN104568152A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中国科学院西安光学精密机械研究所 横向剪切干涉扫描傅里叶变换成像光谱仪
CN106092078A (zh) * 2016-05-18 2016-11-09 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种双折射色散实时补偿偏振分束干涉仪
TWI575221B (zh) * 2015-11-20 2017-03-21 財團法人工業技術研究院 表面粗度檢測系統及其方法
CN106574871A (zh) * 2014-06-16 2017-04-19 法国原子能及替代能源委员会 用于光束表征的设备和方法
CN110081815A (zh) * 2019-04-25 2019-08-02 天津大学 基于白光led的低相干干涉条纹畸变矫正方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226344A (zh) * 2008-01-31 2008-07-23 上海微电子装备有限公司 测量光学系统参数的测量装置及其测量方法
CN102332956A (zh) * 2011-08-23 2012-01-25 天津大学 一种宽带光源的色散补偿方法
CN106574871A (zh) * 2014-06-16 2017-04-19 法国原子能及替代能源委员会 用于光束表征的设备和方法
CN104568152A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中国科学院西安光学精密机械研究所 横向剪切干涉扫描傅里叶变换成像光谱仪
CN104535188A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 中国人民解放军63655部队 一种空间频率调制的静态全偏振成像探测系统及方法
CN104535189A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 中国人民解放军63655部队 共轴静态空间频率调制全偏振成像探测装置
TWI575221B (zh) * 2015-11-20 2017-03-21 財團法人工業技術研究院 表面粗度檢測系統及其方法
CN106092078A (zh) * 2016-05-18 2016-11-09 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种双折射色散实时补偿偏振分束干涉仪
CN110081815A (zh) * 2019-04-25 2019-08-02 天津大学 基于白光led的低相干干涉条纹畸变矫正方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张宁等: "通道调制型偏振成像系统的波段宽度限制判据", 《物理学报》 *
王冬红等: "一种提高INSAR干涉图质量的新方法", 《计算机仿真》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103245285B (zh) 一种反射式点衍射载波同步移相干涉检测装置及检测方法
CN107367329B (zh) 一种图像、光谱、偏振态一体化获取装置及探测方法
CN105157836B (zh) 一种偏振态同步获取的光谱成像装置及其方法
CN104793343A (zh) 三通道单渥拉斯顿棱镜偏振成像装置及偏振信息探测方法
CN106767489A (zh) 数字散斑干涉面内微小动态形变测量系统及测量方法
CN107144351B (zh) 一种基于马赫泽德干涉仪的宽波段全偏振成像方法
CN103389284A (zh) 表面等离子体共振系统和其检测方法
CN110411333A (zh) 一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置及方法
CN107421641B (zh) 一种基于马赫泽德干涉仪的宽波段全偏振成像装置
CN104457559A (zh) 一种基于反射光栅的同步相移点衍射干涉检测方法
CN103322912B (zh) 一种反射式点衍射离轴同步移相干涉检测装置与检测方法
CN110595621B (zh) 采用反射式相位延迟片阵列的全偏振视频成像装置
CN112326203A (zh) 一种通过干涉条纹中心区域数据确定成像系统参数的方法
CN104535190A (zh) 角剪切型空间频率调制全偏振成像探测装置
CN111964782B (zh) 一种空间调制偏振成像对偏振片特定偏振角度检测的方法
CN115265399A (zh) 一种动态散斑干涉测量系统及方法
CN109187368B (zh) 一种基于多通道测量的液晶偏振特性实时检测系统及方法
CN111707367A (zh) 一种基于m-z干涉的偏振光谱成像装置及方法
Zhang et al. Research on the bandwidth limit of spatially modulated full polarization imaging based on frequency domain analysis
CN112326032A (zh) 一种基于多波段入射光偏振成像增加偏振信息的方法
CN111982288B (zh) 一种在空间调制偏振成像频域解调中降低干扰的方法
CN114137713B (zh) 无标记厚样本的实时定量相位成像方法和系统
Grother et al. Optical path difference measurement techniques for SLMs
CN111953423B (zh) 一种基于空间调制偏振成像的极限带宽的确定方法
CN111272278A (zh) 采用反射式相位延迟片阵列的高光谱偏振成像装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210205

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication