[發明專利]一種中波紅外高光譜光學成像系統

在審

• 申請號: 201810959890.7
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109186760A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 郭小虎;趙辰霄;趙驥;朱巍巍;周平;田繼文;朱晶晶;郭猛;劉義;劉芳超;王福鵬;張文
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種中波紅外高光譜光學成像系統，所述系統包括：依次于同軸心設置的前置變焦物鏡、視場光闌、準直透鏡、聲光調制器件和會聚透鏡；本發明提供的技術方案，可以提高所述光學成像系統的可視距離，縮小所述光學成像系統的視場角，增大所述光學成像系統的放大倍率，提高分辨率，從而獲得質量更加的圖像，提高光譜探測識別能力。

技術領域

本發明涉及光學成像領域，具體涉及一種中波紅外高光譜光學成像系統。

背景技術

高光譜光學系統在森林防火、農田水利、衛星的搜索和探測等方面應用廣泛，同時因其獨特的作用也被開發利用到軍事領域，輔助各類搜索設備用于對疑似具有威脅的目標進行偵查和探測。

目前，高光譜光學系統在可見光波段中的近紅外、遠紅外中均有相應的光譜相機或光譜儀，但是在中波紅外波段沒有相應的成像系統。

傳統的高光譜相機常用的分光手段是光柵與掃描機構結合，掃描機構增加了整個系統的體積，導致攜帶不方便，且現有的高光譜相機的可視距離僅在1公里范圍內。

發明內容

本發明提供一種中波紅外高光譜光學成像系統，其目的是提高可視距離，縮小視場角，增大放大倍率，提高分辨率，從而獲得質量更加的圖像，提高光譜探測識別能力

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種中波紅外高光譜光學成像系統，其改進之處在于，包括：

依次于同軸心設置的前置變焦物鏡、視場光闌、準直透鏡、聲光調制器件和會聚透鏡；

所述前置變焦物鏡用于將變焦后的外部光線會聚到所述視場光闌上；

所述視場光闌用于通過光闌孔將會聚到視場光闌上光線進行發散；

所述準直透鏡用于將經視場光闌發散后的光進行準直調制，獲得準直平行出射光；

所述聲光調制器件用于將所述準直平行出射光進行光譜分光處理，獲得光譜平行光線；

所述會聚透鏡用于將所述光譜平行光線進行會聚，獲得光譜立方圖。

優選的，所述外部光線的波長在3-5微米的中波紅外頻段內。

優選的，所述聲光調制器件為凝視型分光器件。

優選的，所述系統還包括紅外探測器、電路控制板和計算機處理單元；

所述紅外探測器用于將所述光譜立方圖轉變為電信號，并將所述電信號輸入至所述電路控制板；

所述電路控制板用于對所述電信號進行光譜降維處理和壓縮處理，并將壓縮后的電信號傳輸至所述計算機處理單元；

所述計算機處理單元用于對所述壓縮處理后的電信號進行解壓處理和光譜分析處理。

優選的，所述前置變焦物鏡的焦距為50mm～150mm，光圈F值為3.5。

本發明的有益效果：

本發明提供的技術方案，一種中波紅外高光譜光學成像系統包括：依次于同軸心設置的前置變焦物鏡、視場光闌、準直透鏡、聲光調制器件和會聚透鏡。基于本發明提供的技術方案，可以實現中波紅外高光譜的光學成像，采用前置變焦物鏡，使得成像系統的可視距離達到5公里，縮小成像系統的視場角，使系統的放大倍率達到3倍，進而提高分辨率，從而獲得質量更好的圖像，提高光譜的探測識別能力；同時，本技術方案中分光器件選用聲光調制器件，大大減小了系統的體積，便于攜帶，且成像方式為凝視成像，提高探測精度和抗干擾能力。

附圖說明

圖1是本發明一種中波紅外高光譜光學成像系統結構示意圖；