[發明專利]紅外和夜視儀的光學圖像融合系統及方法

在審

• 申請號: 201710300515.7
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107045208A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 張幼文;鄧豐濤
• 申請（專利權）人: 浙江紅譜科技有限公司
• 主分類號: G02B27/14
• 分類號: G02B27/14;G01J5/00;H04N7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像融合，特別涉及紅外和夜視儀的光學圖像融合系統及方法。

背景技術

目前，世界各國已部署了上千萬臺紅外熱象儀和夜視儀。紅外熱成像是把光學圖像變成電子圖像輸出，夜視儀是采用全光學圖像。

夜視儀的分辨率和靈敏度都很高，但在野外,樹叢、草木都是綠色的，而軍車和士兵的衣服也是綠色的，對比度就非常低；但士兵的體溫和軍車的發動機溫度都比樹草高得多，因此對比度很好。然而，如果在沙漠，樹草很少，環境都是黃的，夜視儀的對比度就很好，而由于沙漠炎熱，環境溫度很高，與體溫差不多甚至更高，紅外熱象儀靠溫差成象，對比度就很低，這也是為什么美軍在阿富汗用紅外，在伊拉克用夜視儀的道理。為了實現紅外與夜視儀各自的優點，克服各自的缺點，現有技術采用如下方式：

為了實現紅外和夜視儀的光學圖像融合，用幾百萬根光纖把夜視儀的像增強管上的圖像傳送到CCD上，從而變成電子圖像，這種方式即為ICCD。這種光學融合方式成本非常高，難以普及到現有的上千萬臺夜視儀中。

發明內容

為了解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種結構簡單、融合效果好的紅外和夜視儀的光學圖像融合系統。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

紅外和夜視儀的光學圖像融合系統，所述光學圖像融合系統包括夜視儀；所述光學圖像融合系統進一步包括：

分束器，所述分束器包括位置相對的第一側面和第二側面，所述分束器傾斜地設置在所述夜視儀光路的上游；目標物發出的長波紅外光被所述第一側面反射，反射光穿過第一光會聚器件；目標物的近紅外光依次穿過所述分束器的第一側面和第二側面后進入所述夜視儀；

第一光會聚器件，所述反射光穿過所述第一光會聚器件后成像在光電探測器上；

光電探測器，所述光電探測器輸出的電信號送處理單元；

處理單元，所述處理單元將所述電信號轉換為圖像信號；

顯示器，所述顯示器根據所述圖像信號顯示出對應所述目標物熱成像的可見光圖像；

第二光會聚器件，所述可見光圖像經過所述第二光會聚器件的會聚后被所述第二側面反射，反射光進入所述夜視儀。

本發明的目的還在于提供了一種實現點對點融合的紅外和夜視儀的光學圖像融合方法，該發明目的通過以下技術方案得以實現：

紅外和夜視儀的光學圖像融合方法，所述光學圖像融合方法包括以下步驟：

目標物的近紅外光依次穿過分束器的第一側面和第二側面后進入夜視儀；所述分束器包括位置相對的第一側面和第二側面，所述分束器傾斜地設置在所述夜視儀光路的上游；

目標物發出的長波紅外光被所述第一側面反射，反射光穿過第一光會聚器件后成像在光電探測器上，光電探測器輸出的電信號經過處理送顯示器，顯示器上顯示出與所述目標物熱成像對應的可見光圖像；所述可見光圖像經過第二光會聚器件的會聚后被所述第二側面反射，反射光進入所述夜視儀，從而實現紅外和夜視儀的光學圖像融合。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：

1.低成本，無需使用上百萬根光纖；

2.對應目標物的長波紅外光和近紅外光無阻擋、全視場地在分束器上實現了點對點融合，由夜視儀的像增強管接收后在使用者視網膜上點對點嚴格光學融合。

附圖說明

參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中：

圖1是根據本發明實施例1的紅外和夜視儀的光學圖像融合系統的結構簡圖；

圖2是根據本發明實施例2的紅外和夜視儀的光學圖像融合系統的結構簡圖。

具體實施方式

圖1-2和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發明。為了教導本發明技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變型。由此，本發明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。

實施例1：

圖1示意性地給出了本發明實施例的紅外和夜視儀的光學圖像融合系統，如圖1所示，所述光學圖像融合系統包括：

夜視儀，所述夜視儀包括物鏡61、目鏡等，具體結構和工作方式是本領域的現有技術，在此不再贅述；