[發明專利]一種可實現圖譜及結構信息集成探測的遙感成像系統

有效

• 申請號: 201710105809.4
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN108508503B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 趙慧潔;王子葉;李旭東;賈國瑞;姜宏志
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可實現圖譜及結構信息集成探測的遙感成像系統，其特征在于：包括：

反射式準直光學系統(1)：位于系統的最前端，采用離軸反射式結構，實現入射光線的準直及壓縮視場角的目的，以滿足紅外聲光可調諧濾波器(8)及可見光聲光可調諧濾波器(13)的角孔徑要求；

結構光掃描機構(2)：由激光器(20)和振鏡(21)組成，激光器(20)發出的光束經振鏡(21)反射后與反射式準直光學系統(1)光軸呈一定夾角，并通過振鏡(21)的擺動，實現激光光束在系統探測視場內的掃描；

分色片(3)：位于反射式準直光學系統(1)之后，用于將入射光束分為紅外波段與可見光波段兩部分；

紅外光譜成像通道(4)：位于分色片(3)的透射方向之后，實現紅外波段的光譜探測，由前置偏振片1(7)、紅外聲光可調諧濾波器(8)、后置偏振片1(9)、后置成像鏡頭1(10)及面陣探測器1(11)組成，其中，前置偏振片1(7)位于紅外光譜成像通道(4)的最前端，用于實現該通道入射光束的起偏，紅外聲光可調諧濾波器(8)位于前置偏振片1(7)之后，通過對其施加特定頻率電信號后，將入射偏振光的某一窄帶波段按調諧關系衍射并改變其偏振態，衍射光與非衍射光偏振態正交，后置偏振片1(9)位于紅外聲光可調諧濾波器(8)之后，透偏方向與前置偏振片1(7)正交，用于消除出射光線中的非衍射光，使得只有衍射光可以進入后續光學系統，后置成像鏡頭1(10)位于后置偏振片1(9)之后，用于紅外波段的衍射光成像，面陣探測器1(11)位于后置成像鏡頭1(10)之后，獲取紅外光譜圖像數據；

可見光光譜成像通道(5)：位于分色片(3)的反射方向之后，實現可見光波段的光譜探測，由前置偏振片2(12)、可見光聲光可調諧濾波器(13)、后置偏振片2(14)、后置成像鏡頭2(15)及面陣探測器2(16)組成，其中，前置偏振片2(12)位于可見光光譜成像通道(5)的最前端，用于實現該通道入射光束的起偏，可見光聲光可調諧濾波器(13)位于前置偏振片2(12)之后，通過對其施加特定頻率電信號后，將入射偏振光的某一窄帶波段按調諧關系衍射并改變其偏振態，衍射光與非衍射光偏振態正交，后置偏振片2(14)位于可見光聲光可調諧濾波器(13)之后，45°放置，透偏方向與前置偏振片2(12)正交，用于實現衍射光與非衍射光的空間分離，后置成像鏡頭2(15)位于后置偏振片2(14)的透射方向之后，用于可見光波段的衍射光成像，面陣探測器2(16)位于后置成像鏡頭2(15)之后，獲取可見光光譜圖像數據；

全色/結構光成像通道(6)：位于后置偏振片2(14)的反射方向之后，實現非衍射光及結構光能量探測，由后置成像鏡頭3(17)及面陣探測器3(18)組成，其中，后置成像鏡頭3(17)位于全色/結構光成像通道(6)的最前端，用于可見光波段全色成像，面陣探測器3(18)位于后置成像鏡頭3(17)之后，獲取可見光全色圖像數據；

主控系統(19)：控制紅外聲光可調諧濾波器(8)和可見光聲光可調諧濾波器(13)改變衍射光波長，控制結構光掃描機構(2)進行探測視場內的激光光束掃描，控制面陣探測器1(11)、面陣探測器2(16)及面陣探測器3(18)分別完成紅外光譜圖像、可見光光譜圖像及全色/結構圖像采集。

2.根據權利要求1所述的一種可實現圖譜及結構信息集成探測的遙感成像系統，其特征在于：所述的分色片(3)對紅外光譜成像通道(4)與可見光光譜成像通道(5)進行空間分離，后置偏振片2(14)對可見光光譜成像通道(5)和全色/結構光成像通道(6)進行空間分離，使三個成像通道均形成共光路結構，從而該系統可對圖像、光譜及三維結構信息集成探測，獲取具有良好的匹配性的紅外光譜圖像、可見光光譜圖像與全色/結構圖像數據。

3.根據權利要求1所述的一種可實現圖譜及結構信息集成探測的遙感成像系統，其特征在于：所述的主控系統(19)對可見光光譜成像通道的數據采集進行時序控制，使該通道先采集遠離激光器(20)波長鄰近波段的光譜圖像，當激光掃描結束后，關閉激光器(20)，再進行激光波長鄰近波段的光譜圖像采集，避免激光光斑對光譜圖像的干擾。