[发明专利]成像装置和成像系统

说明书

本申请涉及一种成像装置和成像系统，其中，成像装置中：光源发射照明光；空间光调制器根据接收的调制信号对光源发射的照明光进行调制；发射镜头光学地将空间光调制器调制后的光投射到目标物体上；接收镜头接收目标信号并将目标信号汇聚到探测器的感光面上；偏光器件滤除目标信号的偏振方向中与其透振方向垂直方向的信号；控制器输出调制信号至空间光调制器，并用于根据探测器输出的电信号和调制信号获得目标物体的像。利用非镜面反射物体和镜面反射物体的偏振差异，通过在接收路放置偏光器件，选择性地将镜面反射光进行抑制，减少镜面反射物体和非镜面反射物体的信号强度差异，降低对探测器的要求，降低成本。

技术领域

本发明涉及关联成像技术领域，特别是涉及一种成像装置和成像系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。鬼成像方法是一种无需阵列式探测器的间接成像方式，只需知晓照射在目标物体上的光场分布，即可通过关联算法或压缩感知等方法复原出物体的像。主动照明先调制鬼成像方案中，光源发出的光经过空间光调制器调制成已知、可控的调制光，然后由发射镜头投射在目标物体上；接收镜头收集调制光照在物体上被反射的光，并被探测器进行探测转换为电信号；计算系统将收集到的信号与控制系统发出的调制信号进行计算得到目标物体的像。由于与传统成像方式相比，鬼成像具有高灵敏度、低成本等优势，在遥感、激光雷达、视频监控等领域具有良好的应用前景。

但发明人在实施过程中发现：在进行成像时，目标物体有可能是漫反射类物体，回光信号弱；还有可能是镜面反射类物体，回光信号强。若采用灵敏度高的探测器，当目标物体为镜面反射物体时，探测器上接收到的光较强，探测器会饱和甚至损坏；若采用灵敏度低的探测器，当目标物体为漫反射类物体时，探测器上接收到的光较弱，无法获得足够的信噪比来恢复清晰的像；若采用探测范围能够同时兼顾大信号和小信号的探测器，成本高。

发明内容

基于此，有必要针对非镜面反射物体和镜面反射物体的反射光强不同的问题，提供一种成像装置和成像系统，以解决探测器难以同时兼顾大信号和小信号的测量问题，保证目标物体的成像效果。

本发明实施例提供了一种成像装置，包括：

光源，用于发射照明光；

空间光调制器，用于根据接收的调制信号对光源发射的照明光进行调制；

发射镜头，用于光学地将所述空间光调制器调制后的光投射到目标物体上；

接收镜头，用于接收目标信号并将所述目标信号汇聚到探测器的感光面上，所述目标信号为所述目标物体反射的光；

所述探测器用于探测光，并进行光电转换输出电信号；

偏光器件，用于光学地将所述目标物体耦接到所述探测器，所述偏光器件具有一透振方向，用于滤除所述目标信号的偏振方向中与所述透振方向垂直方向的信号；

控制器，所述控制器分别与所述空间光调制器和所述探测器电连接，输出所述调制信号至所述空间光调制器，并用于根据所述电信号和所述调制信号获得所述目标物体的像。

在其中一个实施例中，所述目标物体包括镜面反射物体和非镜面反射物体。

在其中一个实施例中，所述偏光器件设置在所述接收镜头和所述目标物体之间。

在其中一个实施例中，所述偏光器件设置在所述接收镜头与所述探测器之间。

在其中一个实施例中，所述光源发射的照明光为S偏光或P偏光或完全非偏振光。

在其中一个实施例中，所述偏光器件为偏振片或格兰泰勒棱镜或偏振分光棱镜。

在其中一个实施例中，所述探测器为单像素探测器。

在其中一个实施例中，所述空间光调制器为数字微镜器件。