[發(fā)明專利]可大視場(chǎng)搜索的圖譜協(xié)同探測(cè)系統(tǒng)及搜索方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711477846.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108152863B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)煨?/a>;程旭;陸檑;周燦新;余峰;楊柳;黃偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V8/10
• 分類號(hào): G01V8/10;G02B13/14;G02B27/10
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種可大視場(chǎng)搜索的圖譜協(xié)同探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：卡式光學(xué)系統(tǒng)、庫(kù)德光路、分光鏡、紅外成像透鏡組，寬光譜透鏡組，圖譜聯(lián)合處理模塊、第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)以及第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)；

所述卡式光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置于所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)和第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)上，用于對(duì)經(jīng)光學(xué)頭罩入射的入射光進(jìn)行聚焦；

所述庫(kù)德光路，設(shè)置于所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)和第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)上，用于向所述分光鏡發(fā)送聚焦后的入射光；

所述分光鏡，用于對(duì)聚焦后的入射光進(jìn)行分光，其中，所述分光鏡的中心孔周邊入射光中100％的長(zhǎng)波紅外光經(jīng)所述分光鏡反射后，由所述紅外成像透鏡組到達(dá)所述圖譜聯(lián)合處理模塊，在所述分光鏡中心入射光中100％的短波紅外光、中波紅外光和長(zhǎng)波紅外光透過(guò)所述分光鏡的中心孔，傳輸至所述寬光譜透鏡組；

所述圖譜聯(lián)合處理模塊，用于輸出待探測(cè)對(duì)象的時(shí)空譜多維信息，并根據(jù)所述時(shí)空譜多維信息控制所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)以及所述第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，以使所述待探測(cè)對(duì)象的中心位置與測(cè)譜中心重疊；

其中，所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)控制其內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)做滾仰運(yùn)動(dòng)且所述第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)不動(dòng)，以通過(guò)所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)以及所述第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)控制滾仰運(yùn)動(dòng)的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行大視場(chǎng)搜索。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖譜聯(lián)合處理模塊包括圖像處理單元以及光譜處理單元；

所述圖像處理單元，用于對(duì)經(jīng)過(guò)所述紅外成像透鏡組的長(zhǎng)波紅外光進(jìn)行處理成像；

所述光譜處理單元，用于對(duì)經(jīng)由所述寬光譜透鏡組的短波紅外光、中波紅外光和長(zhǎng)波紅外光進(jìn)行處理得到所述光譜處理單元在成像像面上的第一坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖譜聯(lián)合處理模塊，具體用于輸出待探測(cè)對(duì)象的時(shí)空譜多維信息，并利用所述光譜處理單元在成像像面上的第一坐標(biāo)與所述待探測(cè)對(duì)象在成像像面上的第二坐標(biāo)，計(jì)算所述第一坐標(biāo)與所述第二坐標(biāo)的坐標(biāo)偏移量，根據(jù)所述坐標(biāo)偏移量控制所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)以及所述第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，以使所述待探測(cè)對(duì)象的中心位置與測(cè)譜中心重疊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖譜協(xié)同探測(cè)系統(tǒng)還包括調(diào)整透鏡組，所述調(diào)整透鏡組用于將經(jīng)過(guò)所述庫(kù)德光路的入射光進(jìn)行光路調(diào)整后入射至所述分光鏡。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖譜協(xié)同探測(cè)系統(tǒng)還包括耦合光學(xué)系統(tǒng)，所述耦合光學(xué)系統(tǒng)用于將經(jīng)由所述分光鏡分光后的短波紅外光、中波紅外光和長(zhǎng)波紅外光傳輸至所述寬光譜透鏡組。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述庫(kù)德光路包括四個(gè)反射鏡，其中，入射光經(jīng)第一反射鏡反射后垂直入射至第二反射鏡，經(jīng)所述第二反射鏡反射后垂直入射至第三反射鏡，經(jīng)所述第三反射鏡反射后垂直入射至第四反射鏡，經(jīng)由所述第四反射鏡反射后進(jìn)入所述調(diào)整透鏡組。

7.一種基于權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的圖譜協(xié)同探測(cè)系統(tǒng)的搜索方法，其特征在于，包括：

經(jīng)過(guò)所述圖譜協(xié)同探測(cè)系統(tǒng)獲取多個(gè)目標(biāo)的圖像，并根據(jù)所述多個(gè)目標(biāo)的圖像中的若干個(gè)圖像獲取所述多個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向；

由所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)以及所述第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)將待跟蹤目標(biāo)的像拉至視場(chǎng)中心，獲取視場(chǎng)中心的所述待跟蹤目標(biāo)的紅外光譜信息，其中，所述多個(gè)目標(biāo)中包括所述待跟蹤目標(biāo)；

在所述多個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向上的預(yù)設(shè)局部區(qū)域?qū)κＳ嗄繕?biāo)進(jìn)行搜索，捕獲跟蹤到剩余目標(biāo)后，獲取剩余目標(biāo)的光譜信息，其中，所述剩余目標(biāo)為所述多個(gè)目標(biāo)中除去所述待跟蹤目標(biāo)之外的其它目標(biāo)；

其中，所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)控制其內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)做滾仰運(yùn)動(dòng)且所述第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)不動(dòng)，以通過(guò)所述第一二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)以及所述第二二維伺服隨動(dòng)系統(tǒng)控制滾仰運(yùn)動(dòng)的光學(xué)系統(tǒng)將待跟蹤目標(biāo)的像拉至視場(chǎng)中心。