[发明专利]偏振成像装置和方法

权利要求书

1.一种偏振成像装置，所述偏振成像装置包括相对设置的液晶透镜和图像传感器，其特征在于：所述液晶透镜包括相互平行的至少三层液晶层、与每一层所述液晶层相适配的取向层和电极层，每一层所述液晶层对应一个所述取向层的取向角度，各所述取向角度互不相同，所述液晶透镜还包括电压驱动电路，所述电压驱动电路独立控制施加于每一层所述液晶层的驱动电压，当所述电压驱动电路对每一层所述液晶透镜施加驱动电压，每一层所述液晶层形成的液晶透镜单元的焦距相等。

2.如权利要求1所述的偏振成像装置，其特征在于：所述液晶层设置为四层，相邻两层所述液晶层共用一个所述电极层。

3.如权利要求2所述的偏振成像装置，其特征在于：所述电极层上设有圆孔。

4.如权利要求3所述的偏振成像装置，其特征在于：每一层所述液晶层的厚度相等。

5.如权利要求4所述的偏振成像装置，其特征在于：每一层所述液晶层的厚度不超过50微米。

6.如权利要求2至5中任一项所述的偏振成像装置，其特征在于：所述液晶透镜包括第一取向层、第二取向层、第三取向层、第四取向层，所述第一取向层的取向角度为0°，所述第二取向层的取向角度为45°，所述第三取向层的取向角度为90°，所述第四取向层的取向角度为135°。

7.一种偏振成像方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的偏振成像装置，其特征在于：所述方法包括：

当所述电压驱动电路未向所述液晶透镜施加驱动电压时，目标物体经过液晶透镜形成初始图像，所述图像传感器记录所述初始图像；

当所述电压驱动电路分时单独控制施加于各个所述液晶层的驱动电压以形成液晶透镜单元，所述目标物体经过所述液晶透镜单元形成正交偏振叠加图像，所述图像传感器记录所述正交偏振叠加图像，所述正交偏振叠加图像的个数与所述液晶层的个数相适配；

根据所述初始图像和所述正交偏振叠加图像获取偏振图像。

8.如权利要求7所述的偏振成像方法，其特征在于：所述液晶层设置有四层，所述电压驱动电路分时独立向四层所述液晶层施加驱动电压获得四幅所述正交偏振叠加图像。

9.如权利要求7所述的偏振成像方法，其特征在于：根据所述初始图像和所述正交偏振叠加图像获取偏振图像，之后所述方法还包括：

根据所述偏振图像获取所述目标物体在像平面中的线偏振度；

根据所述目标物体在所述像平面中的线偏振度获取所述目标物体在物平面中的线偏振度。

10.如权利要求9所述的偏振成像方法，其特征在于：根据所述偏振图像获取所述目标物体在像平面中的线偏振度，包括：

根据所述偏振图像获取斯托克斯参数；

根据所述斯托克斯参数获取所述目标物体在像平面中的线偏振度。