偏振相機及其應用（1）
偏振是光的特征之一，偏振光屬于不可見光，因此，想要探究偏振信息就必須要借助于相關儀器。我們知道，探測景物光波偏振態(tài)的成像技術是偏振成像技術，而實現(xiàn)此項技術的主要成像儀器就是偏振相機。偏振成像技術是近幾年來在國內外發(fā)展迅速的一項成像技術，其應用范圍廣泛，如：可進行隱藏或偽裝目標的探測、可在煙霧、陰天等惡劣氣候環(huán)境條件下進行導航、可用于醫(yī)學診斷以及物體特征的識別等。
偏振成像技術作為一種新型的成像技術，與普通的可見光成像技術相比具有一定的優(yōu)勢：
（1）受環(huán)境影響較小。普通的可見光成像技術需要在一定的光照條件下才能對目標物體進行圖像采集，那么如果在惡劣環(huán)境下，光強度太弱的話，就可能會造成無法正常進行成像。而偏振成像技術卻可以忽略環(huán)境的影響進行遠距離的圖像獲取操作；
（2）噪聲低。噪聲是影響成像質量的關鍵因素之一，普通的可見光成像技術一般都存在或多或少的背景噪聲，如果想要清晰成像，對噪聲的抑制環(huán)節(jié)就必不可少，而偏振成像技術自身就有效的抑制了背景噪聲的影響，在很大程度上保障了成像質量；
（3）目標識別度高。偏振光與目標發(fā)生相互作用后的散射光中會包含由目標自身特性所決定的偏振信息，而這樣的偏振信息與我們平時所探測到的光譜、光強以及相位等信息時有所不同的。通過這些偏振信息我們就可以準確清晰的得到被測目標的相關信息，使其在隱藏或偽裝目標的識別應用上具有顯著的優(yōu)勢。
位于美國紐約州羅契斯特市的FluxData公司自成立以來，其主要開發(fā)并生產多光譜成像、偏振成像系統(tǒng)。FluxData相機主要用于航空航天、國防等領域，同時在工業(yè)、醫(yī)療和科研等方面也都有著較為廣泛的應用。
FluxData公司FD-1665-3CCD成像系統(tǒng)采用專利的棱鏡球差、色差修正技術,可以在400-1100nm范圍內，與偏振片結合得到偏振成像。FD-1665P 3CCD 偏振相機可以同時對三種角度的偏振光進行成像，在醫(yī)療、機器視覺以及軍事應用上發(fā)揮著重要的作用。偏振信息可以作為材料光譜特性的必要補充，提供額外的材料信息用于材料研究和分析，在材料分析時，可以分離鏡面反射和漫反射；可用于航空器裝配中的應力和缺陷識別；可觀察近海底下的水柱而應用于海洋軍事；尤其可以從自然環(huán)境中識別出人造物，對軍事偽裝識別意義重大。
FD1665P偏振多光譜相機光學組件由自然的非極性光學分離鍍膜組成，第一次鍍膜反射30%的光，容許70%的光穿過。第二層鍍膜提供50%的透過率和50%的反射率，通過三個傳感器捕捉視頻信號，整個光學系統(tǒng)以FluxData公司的FD-1665相機系統(tǒng)為基礎。FD-1665P偏振相機是一個柔性的3CCD相機系統(tǒng)，每個傳感器前方配置有專門的濾光片。FD-1665相機配置標準包括0°、45°和90°偏振濾光片，，三個幀速率可達120fps彩色傳感器。相機系統(tǒng)的內部構型可以使相機每個傳感器都實現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)吞吐量，曝光時間、增益以及幀速率的獨立控制，保持較高的信噪比。相機的3個CCD傳感器可以通過軟件或者硬件控制，同時或者相繼觸發(fā)。該系統(tǒng)機身設計緊湊，只有4.8x3.5x4.4 inches (LxWxH)，可以與F-mount和t-mount的14mm-1500mm鏡頭配合使用。
由于采用分色片進行通道分光，所以每個通道都只能接受目標1/3的能量，這在一定程度上會影響儀器的信噪比。此外，分光路的偏振測量，由于不同探測器之間的交叉標定誤差較大，也會一定程度上影響偏振測量精度。
