[發(fā)明專利]基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310541665.9
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103528440A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 錢育龍;王治樂;周程灝;翟憲鑫;廉成;董柏序;馬馳;孫晅;周宇星
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: F41G3/32
• 分類號: F41G3/32;G02B5/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

1.基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置，其特征在于：它包括圖像生成器（1）、視頻處理電路（2）、步進電機控制器（3）、步進電機（4）、景象生成器（5）、濾光片（6）、漸變?yōu)V光片（7）、光學投影系統(tǒng)（8）和計算機（9）；

計算機（9）的目標圖像輸出端與圖像生成器（1）的目標圖像輸入端連接；圖像生成器（1）的紅外視頻信號輸出端與視頻處理電路（2）的紅外視頻信號輸入端連接；視頻處理電路（2）的驅動信號輸出端與景象生成器（5）的驅動信號輸入端連接；景象生成器（5）輸出動態(tài)紅外圖像光信號垂直入射至濾光片（6）；經濾光片（6）透射的光信號入射至漸變?yōu)V光片（7）的漸變區(qū)；經漸變?yōu)V光片（7）透射的光信號入射至光學投影系統(tǒng)（8）的光信號接收端；光學投影系統(tǒng)（8）發(fā)射紅外雙色目標圖像；

計算機（9）的控制指令輸出端與步進電機控制器（3）的控制指令輸入端連接；步進電機控制器（3）的控制信號輸出端與步進電機（4）的控制信號輸入端連接；漸變?yōu)V光片（7）為圓環(huán)形，步進電機（4）用于驅動該漸變?yōu)V光片（7）繞其中心軸線作順時針旋轉運動；

濾光片（6）的中心軸線穿過漸變?yōu)V光片（7）圓環(huán)部分的中心線。

2.根據權利要求1所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置，其特征在于：漸變?yōu)V光片以圓心為中心沿圓周均勻劃分為m個扇形區(qū)域，m為偶數(shù)；通過圓心的水平直徑將漸變?yōu)V光片分為上下兩部分，上半部分的扇形區(qū)域順時針方向透過率遞減，下半部分的扇形區(qū)域順時針方向遞增。

3.根據權利要求1所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置，其特征在于：

漸變?yōu)V光片（6）透射兩種不同波段的光波，分別為A波段和B波段；漸變?yōu)V光片（7）對A波段的紅外光波全部透射，對B波段的紅外光波部分透射。

4.根據權利要求1所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置，其特征在于：景象生成器采用電阻陣列或數(shù)字微鏡元件DMD。

5.根據權利要求1所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置，其特征在于：景象生成器使A波段的紅外光波的能量與B波段的紅外光波的能量都為E。

6.利用權利要求1所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置實現(xiàn)紅外雙色景象模擬的方法，其特征在于，它包括以下步驟：

首先，計算機（9）控制圖像生成器（1）產生與目標圖像對應的紅外視頻信號，該紅外視頻信號經視頻處理電路（2）處理之后轉化為景象生成器（5）的驅動信號，經驅動信號驅動的景象生成器（5）輸出全波段的動態(tài)紅外圖像光波信號給濾光片（6）；濾光片（6）對接收到的全波段的動態(tài)紅外圖像光波信號進行濾波，獲得能量為E的A波段的紅外光波和能量為E的B波段的紅外光波；

同時，計算機（9）控制步進電機控制器（3）使得步進電機（4）驅動漸變?yōu)V光片（7）旋轉，所述漸變?yōu)V光片（7）的轉速v的范圍是：20轉/秒≤v≤100轉/秒；所述漸變?yōu)V光片（7）的轉動方向為順時針旋轉；

然后，漸變?yōu)V光片（7）對接收到的A波段的紅外光波全部透射，并對接收到的B波段的紅外光波部分透射，獲得能量為N%E的B波段的紅外光波；N為自然數(shù)，且N≤100；

最后，光學投影系統(tǒng)（8）接收能量為E的A波段的紅外光波和能量為N%E的B波段的紅外光波，并輸出由能量為E的A波段的紅外光波和能量為N%E的B波段的紅外光波形成的紅外雙色目標圖像。

7.根據權利要求6所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置實現(xiàn)紅外雙色目標模擬的方法，其特征在于：全波段的動態(tài)紅外圖像光波信號中的每一波段的光波能量不相等。

8.根據權利要求6所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置實現(xiàn)紅外雙色目標模擬的方法，其特征在于：所述的A波段的紅外光波的波段為1-2μm、3-5μm或8-12μm中的任意波段；B波段的紅外光波的波段為1-2μm、3-5μm或8-12μm中的任意波段。

9.根據權利要求6所述的基于漸變?yōu)V光片的紅外雙色景象模擬裝置實現(xiàn)紅外雙色景象模擬的方法，其特征在于：所述能量為N%E的B波段的紅外光波中的N%為A波段的紅外光波與B波段的紅外光波的能量比，其獲取方式為：

將溫度值、A波段的紅外光波的波段值和B波段的紅外光波的波段值代入普朗克公式，經過計算得出A波段的紅外光波和B波段的紅外光波的能量比。