[發明專利]用于圖像超分辨率復原的反射式紅外微掃描光學成像系統

有效

• 申請號: 201910257076.5
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109981986B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 陳健;王偉國;劉廷霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/225;H04N5/372;H04N5/33;G06T3/40
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 于曉慶

用于圖像超分辨率復原的反射式紅外微掃描光學成像系統，屬于光電對抗領域，克服了現有圖像超分辨率復原方法存在的復原效果差的問題。本發明包括：主光學鏡組，接收入射光并對其進行整理；成像鏡組，對主光學鏡組的接收光路進一步整理，以適合成像；高速振鏡，對成像鏡組整理后的入射光進行反射并生成多幀圖像；與高速振鏡電連接的高速振鏡控制器，用以控制高速振鏡；主系統CCD，接收多幀圖像。通過反射式紅外微掃描光學成像系統實現多幀低分辨率圖像序列，得到的多幀低分辨率序列在時間上不存在滯后、空間上不存在位移，消除了超分辨率復原的輸入源誤差，克服了光電對抗系統的跟蹤滯后和跟蹤誤差，能夠實現圖像超分辨率復原的最佳效果。

技術領域

本發明屬于光電對抗技術領域，具體涉及用于圖像超分辨率復原的反射式紅外微掃描光學成像系統。

背景技術

近年來，光電對抗系統得到了全面的發展，種類多種多樣，各種類型的光電對抗系統都具備圖像處理能力。同時圖像超分辨率復原方法也得到了進一步的發展，并且廣泛應用在光電對抗系統的圖像處理中。

現有圖像超分辨率復原方法，都只是單純從圖像處理方法入手，通過使用前后多幀圖像信息進行超分辨率復原，獲得一幀高分辨率圖像。然而現有的圖像超分辨率復原方法存在以下問題：

一、傳統超分辨率復原方法使用時間上前后多幀低分辨率圖像序列生成一幀高分辨率圖像，這種方法存在的問題是時間上前后多幀低分辨率序列存在時間上的滯后和空間上的位移，在超分辨率復原的輸入源上就存在誤差，也導致現有超分辨率復原的研究進入瓶頸，復原性能很難進一步提高。

二、在光電對抗系統中，圖像中的目標是高速運動的目標而非靜止目標，而且光電對抗系統的跟蹤存在滯后和跟蹤誤差。這樣使用前后多幀圖像進行超分辨率復原，誤差大，復原效果不好，很難得到理論算法的復原效果。

據了解在本發明之前，國內沒有相關的適用于圖像超分辨率復原的反射式紅外微掃描光學成像系統的研究。

發明內容

為了克服上述已有光電對抗系統中圖像處理中的圖像超分辨率復原方法存在的復原效果差的問題，本發明提供用于圖像超分辨率復原的反射式紅外微掃描光學成像系統。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的用于圖像超分辨率復原的反射式紅外微掃描光學成像系統，包括：

主光學鏡組，接收入射光并對其進行整理；

成像鏡組，對主光學鏡組的接收光路進一步整理，以適合成像；

高速振鏡，對成像鏡組整理后的入射光進行反射并生成多幀圖像；

與高速振鏡電連接的高速振鏡控制器，用以控制高速振鏡；

主系統CCD，接收多幀圖像。

進一步的，在反射式紅外微掃描光學成像系統的主光軸A的傳播方向上從左至右依次設置主光學鏡組、成像鏡組、高速振鏡；所述主光學鏡組與主光軸成90度設置；所述成像鏡組與主光軸成90度設置；所述高速振鏡與主光軸成45度設置。

進一步的，在反射式紅外微掃描光學成像系統的主光軸B的傳播方向上從上至下依次設置有高速振鏡和主系統CCD；所述高速振鏡與主光軸成45度設置；所述主系統CCD與主光軸成90度設置。

進一步的，所述主光學鏡組采用光學鍍膜措施在其表面鍍有反射膜，對入射光反射。

進一步的，所述主光學鏡組由次鏡和主鏡組成，入射光先經主鏡反射到次鏡，再經次鏡反射到主光路中，被成像鏡組接收；所述次鏡采用非球面面型，主鏡采用非球面面型；所述次鏡厚度為30mm，曲率半徑-180mm，非球面系數-1；所述主鏡厚度為30mm，曲率半徑-900mm，非球面系數-1；所述主鏡和次鏡間距360mm。