偏振光谱成像是一项前沿遥感探测技术,它将偏振术、光谱术和成像术融为一体,可同时获取目标的光强、偏振态、光谱分布、空间形貌等多模态多维光学信息,既是刻画目标物理化 学 属性和进程的一种先进手段,亦是拨霾去雾实现高对比度成像的高级技术。在空间遥感、天文观测、大气探测、地球遥感、军事侦察、机器视觉、生物医学诊断、微 纳结构检测、及材料表征等领域都具有重要的应用价值和潜力。最近主要发展快照式获取技术,它是一项可实时多模态多维光学信息的先进遥感探测技术,适用于捕捉动态目标,免疫环境扰动,在空间光学遥感领域具有诱人的应用前景。
I. 快照式偏振光谱成像技术 Snapshot Imaging Spectropolarimetry
将快照式偏振成像技术与快照式光谱成像技术相融合,实现多模态多维信息编码于单个面阵探测器,研发出全偏振与线偏振高光谱探测系统各一台套


偏振光谱成像原理样机 偏振光谱成像原理光路 偏振光谱成像实验装置

偏振光谱混合的原始图像:2500个空间采样子光谱 蝴蝶身上三点处的 偏振 光谱 复原信息


旋转滤光轮:运动过程中,透射偏振光谱信息的捕捉 手背:运动过程中,散射与反射偏振光谱信息的捕捉
II. 快照式全偏振成像技术 Snapshot Full-Stokes Imaging polarimetry
设计分孔径、分焦平面、分振幅、通道调制等快照式偏振调制技术,并与成像光学相结合,实现快照式偏振成像

偏振成像原理样机 1# 偏振成像原理样机 2# 定标装置

线和圆偏振片样品 偏振成像结果 车顶偏振成像结果 车头偏振成像结果

转盘样品:外圈线偏振片,内部左右旋偏振片,彩色融合 公路上行驶汽车:后窗玻璃反射光偏振明显,彩色融合显色弱

公路上行驶汽车:后窗玻璃反射光偏振明显,彩色融合显色增强
III. 快照式高光谱成像技术 Snapshot Hyperspectral Imaging Spectrometry
设计先进的积分视场光谱术、多通道滤光术、计算层析光谱术、编码孔径光谱术,并与成像光学相结合,实现快照式光谱成像

快照式光谱成像原理样机 ORRIS 快照式光谱成像原理光路

传统推扫式光谱成像模式 新型快照式光谱成像模式
楼梯格透镜阵列设置 光谱图像重绘过程

静态场景光谱成像结果 动态场景光谱成像结果

动态场景的80个光谱通道的实时成像
IV. 多模态多维信息一体化获取技术
Multimode Multidimensional Information Acquisition
融合多种单一信息获取技术于一体,实现多模态多维信息的一体化获取,及其相应的定标技术

差分干涉光谱成像原理装置 差分干涉光谱成像原理装置

鉴别率板光谱成像结果 橘子光谱成像结果