一種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)，包括：偏移視場(chǎng)棱鏡組、掃描鏡和成像鏡頭；所述偏移視場(chǎng)棱鏡組包括多個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡；所述偏移視場(chǎng)棱鏡組中的每一個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡對(duì)應(yīng)大視場(chǎng)范圍內(nèi)的特定局部區(qū)域，通過控制偏移視場(chǎng)棱鏡的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)大視場(chǎng)不同區(qū)域的覆蓋；掃描鏡可完成與偏移視場(chǎng)棱鏡和成像鏡頭的對(duì)接，從而對(duì)特定局部區(qū)域成像；所述掃描鏡可實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用，最終通過圖像拼接實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)成像。本發(fā)明的光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)具有視場(chǎng)拼接只與偏移棱鏡有關(guān)，而與掃描運(yùn)動(dòng)無關(guān)；掃描鏡的控制要求低，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要在棱鏡位置停頓，轉(zhuǎn)動(dòng)中有擺動(dòng)也不影響成像的特點(diǎn)。
【專利說明】一種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紅外成像【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]紅外搜索跟蹤系統(tǒng)(18310是一種遠(yuǎn)程被動(dòng)紅外探測(cè)系統(tǒng)，其隱蔽性好，可用來快速探測(cè)和跟蹤飛機(jī)或?qū)椀染哂型{的紅外目標(biāo)。1831系統(tǒng)是雷達(dá)很好的補(bǔ)充，二者具有互補(bǔ)性，可以增強(qiáng)對(duì)目標(biāo)跟蹤、分類及識(shí)別的能力，使得探測(cè)數(shù)據(jù)更加可靠。鑒于軍事上(艦載機(jī)載防御系統(tǒng)、要地防空、海岸與邊界監(jiān)視等)和民用(機(jī)場(chǎng)警戒、搜索與營(yíng)救、空中交通監(jiān)控、森林火災(zāi)及早探測(cè)、水面油或污染探測(cè)等)對(duì)紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的渴望，而大視場(chǎng)高分辨率圖像的獲取則是1831的核心所在。第一代和第二代1831以掃描型紅外成像系統(tǒng)為代表，其技術(shù)水平已不能滿足更遠(yuǎn)距離探測(cè)和識(shí)別等的軍事需求，需發(fā)展新一代的1舊1系統(tǒng)一一以紅外焦平面陣列探測(cè)器為基礎(chǔ)的第三代1舊1系統(tǒng)，這也是目前國(guó)際上該領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的紅外成像系統(tǒng)中視場(chǎng)與空間分辨率相矛盾的問題，提供了一種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0005]—種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)，包括:偏移視場(chǎng)棱鏡組、掃描鏡和成像鏡頭；所述偏移視場(chǎng)棱鏡組包括多個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡；
[0006]所述偏移視場(chǎng)棱鏡組中的每一個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡對(duì)應(yīng)大視場(chǎng)范圍內(nèi)的特定局部區(qū)域，通過控制偏移視場(chǎng)棱鏡的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)大視場(chǎng)不同區(qū)域的覆蓋；
[0007]掃描鏡可完成與偏移視場(chǎng)棱鏡和成像鏡頭的對(duì)接，從而對(duì)特定局部區(qū)域成像；所述掃描鏡可實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用，最終通過圖像拼接實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)成像。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述掃描鏡可通過旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述掃描鏡可通過平移實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述掃描鏡可通過翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用。
[0011]本發(fā)明具有以下的有益效果:
[0012]本發(fā)明提出了一種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)，系統(tǒng)的視場(chǎng)范圍決定于偏移視場(chǎng)棱鏡的個(gè)數(shù)和位置分布及成像鏡頭的視場(chǎng)范圍，系統(tǒng)的分辨率決定于成像鏡頭的分辨率。
[0013]本發(fā)明的光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)具有視場(chǎng)拼接只與偏移棱鏡有關(guān)，而與掃描運(yùn)動(dòng)無關(guān)；掃描鏡的控制要求低，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要在棱鏡位置停頓，轉(zhuǎn)動(dòng)中有擺動(dòng)也不影響成像的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為系統(tǒng)組成示意圖。
[0015]圖2為光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)系統(tǒng)工作原理圖。
[0016]圖3為視場(chǎng)拼接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0018]本發(fā)明的光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)的組成框圖如附圖1所示，其主要包括:偏移視場(chǎng)棱鏡組(其包括多個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡)、掃描鏡以及成像鏡頭三個(gè)部分。
[0019]偏移視場(chǎng)棱鏡組位于系統(tǒng)最前端，偏移視場(chǎng)棱鏡1、偏移視場(chǎng)棱鏡2、偏移視場(chǎng)棱鏡II的角度分別決定了單個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡的視場(chǎng)區(qū)域，如附圖2所示，通過控制掃描鏡的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡1、偏移視場(chǎng)棱鏡2、偏移視場(chǎng)棱鏡!1在時(shí)間上對(duì)成像鏡頭的復(fù)用，獲得II個(gè)相應(yīng)子視場(chǎng)范圍內(nèi)的II副圖像，再利用圖像拼接算法對(duì)II副圖像進(jìn)行合成得到系統(tǒng)的大視場(chǎng)高分辨率圖像。其中圖像拼接方式可通過合理設(shè)計(jì)偏移視場(chǎng)棱鏡的角度進(jìn)行調(diào)整，附圖3給出了水平拼接的示意圖，也可以實(shí)現(xiàn)豎直拼接或其他拼接方式。偏移視場(chǎng)棱鏡可由兩塊獲兩塊以上的棱鏡組合而成，通過棱鏡楔角的控制及偏移視場(chǎng)棱鏡個(gè)數(shù)和組合方式可實(shí)現(xiàn)對(duì)半球范圍內(nèi)視場(chǎng)的覆蓋。
[0020]本發(fā)明主要用于紅外目標(biāo)探測(cè)、紅外成像偵查、紅外告警等對(duì)大視場(chǎng)高分辨率紅外成像需求等領(lǐng)域。該系統(tǒng)具有視場(chǎng)拼接只與偏移棱鏡有關(guān)，而與掃描運(yùn)動(dòng)無關(guān)；掃描鏡的控制要求低，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要在棱鏡位置停頓，轉(zhuǎn)動(dòng)中有擺動(dòng)也不影響成像的特點(diǎn)。
[0021]在其他的【具體實(shí)施方式】中，也可以是掃描鏡的平移或者翻轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡
1、偏移視場(chǎng)棱鏡2、偏移視場(chǎng)棱鏡在時(shí)間上對(duì)成像鏡頭的復(fù)用，其原理與上述【具體實(shí)施方式】相同，這里不再贅述。
[0022]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，包括:偏移視場(chǎng)棱鏡組、掃描鏡和成像鏡頭；所述偏移視場(chǎng)棱鏡組包括多個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡； 所述偏移視場(chǎng)棱鏡組中的每一個(gè)偏移視場(chǎng)棱鏡對(duì)應(yīng)大視場(chǎng)范圍內(nèi)的特定局部區(qū)域，通過控制偏移視場(chǎng)棱鏡的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)大視場(chǎng)不同區(qū)域的覆蓋； 掃描鏡可完成與偏移視場(chǎng)棱鏡和成像鏡頭的對(duì)接，從而對(duì)特定局部區(qū)域成像；所述掃描鏡可實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用，最終通過圖像拼接實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描鏡可通過旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描鏡可通過平移實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)時(shí)分復(fù)用大視場(chǎng)紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描鏡可通過翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)偏移視場(chǎng)棱鏡組對(duì)成像鏡頭在時(shí)間上的復(fù)用。
【文檔編號(hào)】G02B26/10GK104483749SQ201410796381
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】蔡盛, 何鋒赟, 劉韜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所