基于液晶調(diào)制和并行計(jì)算的實(shí)時(shí)偏振成像系統(tǒng)研制.pdf

1、偏振參數(shù)成像技術(shù)，有別于傳統(tǒng)的依賴于光強(qiáng)差成像的直觀成像，在材料科學(xué)、遙感探測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、軍事偵察等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，是對(duì)物質(zhì)鑒別的一種有效的手段。
　　本文針對(duì)如何提高偏振參數(shù)成像的速度和效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏振參數(shù)圖像的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)測(cè)量展開研究。在理論上，根據(jù)偏振光的瓊斯矩陣和斯托克斯矩陣表示形式，推導(dǎo)了使用相位延遲器件作為偏振調(diào)制器，在偏振參數(shù)成像中的計(jì)算方法，并通過(guò)調(diào)整光路配置降低計(jì)算復(fù)雜度。采用液晶相位可變延遲器為核心，搭建高速

2、偏振參數(shù)成像光學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)入射光波偏振態(tài)的高速調(diào)制。以直接數(shù)字頻率合成技術(shù)為核心，設(shè)計(jì)制作了液晶驅(qū)動(dòng)控制器，并集成有溫度補(bǔ)償模塊，以提高液晶調(diào)制精度和使用范圍。更集成有相機(jī)外部觸發(fā)控制模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)相機(jī)的外部控制，整個(gè)硬件測(cè)量系統(tǒng)以液晶控制器為核心構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。此外使用統(tǒng)一計(jì)算架構(gòu)(CUDA)并行計(jì)算平臺(tái)，開發(fā)編寫并行計(jì)算程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)偏振參數(shù)圖像的實(shí)時(shí)計(jì)算，滿足了實(shí)時(shí)測(cè)量的要求。在完成液晶相位延遲器的延遲特性標(biāo)定后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)