[发明专利]一种多维度信息探测装置及其测量方法

权利要求书

1.一种多维度信息探测装置，其特征在于，所述探测装置包括：云台(1)、分孔径红外偏振成像系统(2)和激光三维成像系统(3)；

所述分孔径红外偏振成像系统(2)和所述激光三维成像系统(3)光轴共轴且设置于所述云台(1)上；

通过所述云台(1)控制所述分孔径红外偏振成像系统(2)旋转，使所述分孔径红外偏振成像系统(2)获取大视场实时红外与偏振图像，根据所述红外与偏振信息融合图像确定目标区域，通过所述云台(2)使所述目标区域处于所述分孔径偏振成像系统(1)的视场中心；

所述激光三维成像系统(3)测量所述目标区域，获取目标的距离图像和强度图像。

2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述分孔径红外偏振成像系统(1)包括红外探测器(9)、成像后组(8)、分光组(6)和偏振调制组(4)；

所述目标的辐射能量经过所述偏振调制组(4)后，再经过分光组得到不同偏振态的目标图像成像于中继像面(7)，然后经成像组成像所述红外探测器(9)上。

3.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述偏振调制组(4)包含至少包含四个通道，三个通道分别放置角度为0°、30°和60°的第一偏振片(4-1)、第二偏振片(4-2)和第三偏振片(4-3)，第四个通道为未放置偏振片的红外成像通道。

4.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述分孔径红外偏振成像系统(1)还包括依次设置于所述红外探测器(9)和所述偏振调制组(4)之间的分光组、中继像面(7)和成像组(8)；

所述分光组的数量和位置与所述偏振调制组(4)对应，不同调制通道的目标辐射能量经过所述分光组后成像于所述中继像面(7)上，再经过所述成像组(8)将不同偏振态的所述目标图像成像于所述红外探测器(9)上。

5.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述激光三维成像系统(3)包括脉冲激光器(22)、扫描振镜X轴(12)、扫描振镜Y轴(13)、单光子探测器(18)和时间相关计数器(19)；

所述脉冲激光器(22)出射设定重频的激光，所述扫描振镜X轴(12)和扫描振镜Y轴(13)对所述激光进行角度调整；

所述单光子探测器(18)用于接收所述目标的激光回波光子信号；

所述脉冲激光器(22)出射所述激光时发送触发开始信号给所述时间相关计数器(19)，所述单光子探测器(18)接收到所述目标的回波光子信号时产生电信号发送给所述时间相关计数器(19)；

根据所述触发开始信号与所述电信号的时间差得到所述目标的距离，调整所述扫描振镜X轴(12)和扫描振镜Y轴(13)得到不同位置下的所述目标的距离信息与回波光子数，得到所述目标的距离图像与强度图像。

6.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于，所述激光三维成像系统(3)还包括分光镜(20)和触发组件(21)；

所述分光镜(20)置于所述脉冲激光器(22)的一侧，将所述激光分为两路；

分光后的一路所述激光发送给所述触发组件(21)时，所述触发组件(21)发送所述触发开始信号给所述时间相关计数器(19)；分光后的另一路所述激光为出射激光。

7.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于，所述激光三维成像系统(3)还包括：望远镜组(5)、成像透镜(10)、平面反射镜(11)、打孔平面反射镜(14)、带通滤光片(15)、窄带滤光片(16)和汇聚透镜(17)；

所述激光经过所述打孔平面反射镜(14)后依次经过所述扫描振镜Y轴(13)和扫描振镜X轴(12)，然后经过所述平面反射镜(11)、成像透镜(10)和望远镜组(5)后平行向外发射；

所述回波光子信号经过所述望远镜组(5)、成像透镜(10)、平面反射镜(11)、扫描振镜X轴(12)、扫描振镜Y轴(13)、打孔平面反射镜(14)后，平行通过所述带通滤光片(15)和窄带滤光片(16)，经过所述汇聚透镜(17)将能量汇聚到所述单光子探测器(18)上。