[发明专利]一种偏振三维相机偏振精度测量装置及实现方法

权利要求书

1.一种偏振三维相机偏振精度测量装置，其特征在于：包括积分球(1)、标准线偏振片(2)、旋转安装座(3)、平移升降台(4)和数据采集设备(6)；

积分球(1)固定在支撑底座或固定框架上；标准线偏振片(2)固定在旋转安装座(3)上，并放置在积分球(1)的出光窗口；待测仪器(5)安装在平移升降台(4)上，包括P个通光孔径，用于接收从积分球(1)发出并经过标准线偏振片(2)后的标准线偏振光；数据采集设备(6)与待测仪器(5)连接，用于采集待测仪器(5)的图像信息；所述待测仪器(5)即为待检测的偏振三维相机。

2.根据权利要求1所述的一种偏振三维相机偏振精度测量装置，其特征在于：所述的积分球(1)、标准线偏振片(2)、待测仪器(5)的待测通光孔径的光轴均对齐。

3.一种基于权利要求1所述偏振三维相机偏振精度测量装置的相机偏振精度测量方法，其特征在于包括：

将待测仪器(5)开机，采集各通道暗电流响应值；

采集各通光孔径的总光强值；

根据得到的各通光孔径的暗电流响应值和总光强值，计算得到定标后相机的斯托克斯参量；

根据获得的定标后相机斯托克斯参量，计算得到出经过定标后的相机偏振度；

根据获得的定标后相机偏振度，计算得到相机偏振精度。

4.根据权利要求3所述的一种相机偏振精度测量方法，其特征在于，所述采集各通道暗电流响应值包括：挡住全部通光孔径，采集半小时内各通道暗电流响应值，每隔一定预设时间测量一次；所述各通道暗电流响应值由暗电流均值DC_k表示：

式中，k代表不同通光孔径；DC_k(n)代表对应通道的第n次测量的暗电流值；N表示测量次数且N大于1；所述通光孔径个数P为3或4。

5.根据权利要求4所述的一种相机偏振精度测量方法，其特征在于，所述采集各通道的总光强值包括：

1)打开积分球(1)光源及待测仪器(5)，将积分球(1)出光口径完全覆盖待测仪器(5)全部通光口径，并进行预热至稳定状态；

2)将待测仪器(5)的第一个通光孔径与标准线偏振片(2)光轴对齐；

3)设定一个初始角度为起点，每隔W°旋转一次标准线偏振片(2)，并通过由数据采集设备(6)进行记录，每次记录u组数据，共旋转标准线偏振片(2)m次，得到第一个通道的共u×m组强度图像；

4)调节平移升降台(4)，使待测仪器(5)的剩余各通道分别与标准线偏振片(2)光轴对齐，重复步骤3)，得到剩余各通道的强度图像；提取各通道强度图像各像素的强度值，均值处理后得到各通道的总光强值。

6.根据权利要求5所述的一种相机偏振精度测量方法，其特征在于，所述计算得到定标后相机的斯托克斯参量包括：

设探测器入瞳处光束的实际斯托克斯参量为：

S_out为探测器入瞳处光束的实际斯托克斯参量；I”、Q”、U”分别表示实际偏振方向光的斯托克斯分量；θ_k为第k个通道的实际偏振方向；L(θ_k)为测量得到的第k个通道的总光强值；

定标后相机各个通道在标准偏振方向的强度值表示为：

I_k为第k个通道标准偏振方向强度值，k＝1,2,…P；M为Mueller矩阵；θ′_k为第k个通道标准偏振方向；进而计算得到定标后相机斯托克斯参量其中，S为定标后相机斯托克斯参量；I、Q、U为分别表示标准偏振方向光的斯托克斯分量。