[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：接收镜头用于接收目标物体反射的光，并成像至空间光调制器上；空间光调制器用于根据接收的调制信号对接收镜头接收的目标信号进行光场调制；偏振分光器件用于接收经空间光调制器调制后的光束，并将光束分为传播方向不同且偏振相互垂直的两束光，并将这两束光分别投射至第一探测器和第二探测器；并得到第一电信号和第二电信号；控制器分别与空间光调制器、第一探测器和第二探测器电连接，输出调制信号，并根据第一电信号、第二电信号和调制信号获得目标物体的像。利用偏振分光器件和这种偏振差异，将物体的反射光根据偏振进行分离，兼顾漫反射物体和镜面反射物体的探测和成像，且成像效果好。

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。

单像素相机是一种无需阵列式探测器的间接成像方式。物体的反射光由接收镜头对待测光进行接收并成像到空间光调制器上；空间光调制器对待测量信号进行调制；调制后的光信号由探测器进行探测转换为电信号，并由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。相比与传统成像方式，鬼成像具有高灵敏度、低成本等优势，应用于遥感、激光雷达、视频监控等领域。

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，有必要针对漫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，保证成像效果。

本发明实施例提供了一种成像装置，包括：接收镜头、第一探测器、第二探测器，偏振分光器件、空间光调制器和控制器；

所述接收镜头用于接收目标物体反射的光，并成像至空间光调制器上；

所述空间光调制器用于根据接收的调制信号对所述接收镜头接收的所述目标信号进行光场调制；

所述偏振分光器件用于接收经所述空间光调制器调制后的光束，并将所述光束分为传播方向不同且偏振相互垂直的两束光，并将这两束光分别投射至所述第一探测器和所述第二探测器；

所述第一探测器和所述第二探测器一一对应接收所述偏振分光器件的两束光，并进行光电转换后得到第一电信号和第二电信号；

所述控制器分别与所述空间光调制器、所述第一探测器和所述第二探测器电连接，用于输出所述调制信号，并用于根据所述第一电信号、所述第二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/或漫反射物体。

在其中一个实施例中，所述偏振分光器件为偏振分光棱镜。

在其中一个实施例中，所述偏振分光器件为格兰泰勒棱镜。

在其中一个实施例中，所述第一探测器为单像素探测器；和/或

所述第二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。

在其中一个实施例中，所述控制器包括：

调制模块，所述调制模块与所述空间光调制器电连接，用于输出所述调制信号；