[发明专利]多波段偏振分光与集成方法及系统

权利要求书

1.一种多波段偏振分光与集成方法，其特征在于：将光依次通过同一主光轴下的滤波片、透镜组和分光棱镜组分成五束光强一致的光分别经过0°、45°、90°、左旋、右旋偏振片进入五个CMOS图像传感器，并对CMOS响应进行一致性系数矫正得到光强一致的五幅不同偏振方向的偏振图像。

2.根据权利要求1所述的多波段偏振分光与集成方法，其特征在于：所述透镜组采用宽频谱的透镜组，成像波段为425nm-1050nm。

3.根据权利要求1所述的多波段偏振分光与集成方法，其特征在于：所述透镜组位于主镜筒内，包括8块依次排列的透镜，第一透镜的焦距为-28.56mm，第二透镜的焦距为34.02mm，其左表面与第一透镜的右表面胶合形成胶合透镜一，焦距为91.92mm，第三透镜的焦距为-238.61mm，第四透镜的焦距为-13.09mm，第五透镜的焦距为14.74mm，其左表面与第四透镜的右表面胶合形成胶合透镜二，焦距为-15.96mm，第六透镜的焦距为11.9mm，第七透镜的焦距为-11.93mm，其左表面与第六透镜的右表面胶合形成胶合透镜三，焦距为-15.96mm，第八透镜的焦距为31.52mm。

4.根据权利要求1所述的多波段偏振分光与集成方法，其特征在于：所述分光棱镜组工作波段为425nm-1050nm。

5.根据权利要求1所述的多波段偏振分光与集成方法，其特征在于：所述分光棱镜组包括四个分光棱镜和两个补偿棱镜；分光棱镜组中的第一分光棱镜对准主镜筒，分光面镀偏振分光膜分光比为1：4，1/5总光强的反射光透过两个补偿棱镜经过偏振片进入其中一个CMOS，4/5总光强的光透过第二分光棱镜，第二分光棱镜偏振分光比为1：1，2/5总光强的反射光和投射光分别经过第三分光棱镜和第四分光棱镜，第三分光棱镜和第四分光棱镜的分光比均为1：1，进而得到四束1/5总光强的光经过偏振片分别进入四个不同CMOS中。

6.根据权利要求1所述的多波段偏振分光与集成方法，其特征在于：所述一致性系数矫正方法为：以45°偏振片连接的CMOS响应为基准，0°、90°、左旋和右旋偏振片联接的CMOS响应分别用45°偏振片连接的CMOS响应线性表示，多次采集不同强度目标，将获得的多组增益系数和位移系数通过最小二乘法计算得到最终的一致性系数。

7.一种多波段偏振分光与集成系统，其特征在于：包括沿主光轴设置的滤波片、透镜组和分光棱镜组，0°偏振片、45°偏振片、90°偏振片、左旋偏振片和右旋偏振片，采集各不同方向的偏振图像的五个CMOS图像传感器，以及对采集的偏振图像进行一致性系数矫正获得光强一致的五幅不同偏振方向的偏振图像的处理单元。

8.根据权利要求7所述的多波段偏振分光与集成系统，其特征在于：所述透镜组和分光棱镜组的工作波段为425nm-1050nm。

9.根据权利要求7所述的多波段偏振分光与集成系统，其特征在于：所述分光棱镜组包括四个分光棱镜和两个补偿棱镜；分光棱镜组中的第一分光棱镜对准主镜筒，分光面镀偏振分光膜分光比为1：4，1/5总光强的反射光透过两个补偿棱镜经过偏振片进入其中一个CMOS，4/5总光强的光透过第二分光棱镜，第二分光棱镜偏振分光比为1：1，2/5总光强的反射光和投射光分别经过第三分光棱镜和第四分光棱镜，第三分光棱镜和第四分光棱镜的分光比均为1：1，进而得到四束1/5总光强的光经过偏振片分别进入四个不同CMOS中。

10.根据权利要求7所述的多波段偏振分光与集成系统，其特征在于：所述一致性系数矫正方法为：以45°偏振片连接的CMOS响应为基准，0°、90°、左旋和右旋偏振片联接的CMOS响应分别用45°偏振片连接的CMOS响应线性表示，多次采集不同强度目标，将获得的多组增益系数和位移系数通过最小二乘法计算得到最终的一致性系数。