[發(fā)明專利]基于球透鏡的大視場分區(qū)域多級偵測紅外成像系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910522834.1
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110412751A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉飛;邵曉鵬;劉佳維;馮位欣;段景博;楊思源
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G02B13/06
• 分類號: G02B13/06;G02B13/14;G03B37/00;H04N5/225;H04N5/247;H04N5/33
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發(fā)明公開了一種基于球透鏡的大視場分區(qū)域多級偵測紅外成像系統(tǒng)，其特征在于，包括：共心球透鏡(10)和相機陣列(20)，且所述相機陣列(20)包括若干呈X行Y列排布的相機(201)，所有所述相機(201)以球面結(jié)構(gòu)排布，其中，所述共心球透鏡(10)，用于收集場景的紅外輻射能量，形成一次曲像面；所述相機陣列(20)，用于分割所述一次曲像面，并對分割后的一次曲像面進(jìn)行中繼成像，并通過圖像拼接處理獲得全視場圖像。本發(fā)明的紅外成像系統(tǒng)有效地改進(jìn)了凝視型紅外成像告警設(shè)備在實現(xiàn)大視場廣域目標(biāo)搜索、小視場高精度目標(biāo)識別與跟蹤時結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和成像質(zhì)量差的缺點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于球透鏡的大視場分區(qū)域多級偵測紅外成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著紅外成像告警設(shè)備的不斷發(fā)展，人們對告警設(shè)備所具有的大視場廣域目標(biāo)搜索、小視場高精度目標(biāo)識別與跟蹤的多級偵測技術(shù)提出了更高的要求。

目前基于掃描式的紅外成像告警設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，其能夠在一定程度上實現(xiàn)物方目標(biāo)的搜索和定位，但是目前掃描式的紅外成像告警設(shè)備存在掃描機構(gòu)比較復(fù)雜、視場掃描時間長和漏檢概率大等缺陷，因此凝視型成像技術(shù)逐漸應(yīng)用于紅外成像告警設(shè)備中，為了彌補取消掃描機構(gòu)所帶來的大視場搜索難以實現(xiàn)的缺點，通常以全景魚眼鏡頭成像的方式來實現(xiàn)大視場成像，變焦結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也在一定程度上實現(xiàn)了大視場廣域目標(biāo)搜索和小視場目標(biāo)精確識別一體化偵測的能力。

但是基于全景魚眼鏡頭的凝視型成像方式依舊存在獲取的圖像幾何畸變較大、像面照度不均勻、難以有效地實現(xiàn)大成像范圍的高分辨率偵測的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于球透鏡的大視場分區(qū)域多級偵測紅外成像系統(tǒng)。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于球透鏡的大視場分區(qū)域多級偵測紅外成像系統(tǒng)，包括：共心球透鏡和相機陣列，且所述相機陣列包括若干呈X行Y列排布的相機，所有所述相機以球面結(jié)構(gòu)排布，其中，

所述共心球透鏡，用于收集場景的紅外輻射能量，形成一次曲像面；所述相機陣列，用于分割所述一次曲像面，并對分割后的一次曲像面進(jìn)行中繼成像，并通過圖像拼接處理獲得全視場圖像。

在本發(fā)明的一個實施例中，所有所述相機均為變焦相機。

在本發(fā)明的一個實施例中，相鄰兩個所述相機的中心間距為：

其中，s為相鄰兩個所述相機的中心間距，B為短焦?fàn)顟B(tài)時相鄰兩個所述相機對應(yīng)的物方視場中心之間的距離，l為所述相機到共心球透鏡中心的距離，L為工作距離。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述共心球透鏡為四層共心球透鏡。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述四層共心球透鏡的兩個外層透鏡的材料為CDSE，所述雙層共心球透鏡的兩個內(nèi)層透鏡的材料為CSBR。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的紅外成像系統(tǒng)有效改進(jìn)了凝視型紅外成像告警設(shè)備在一體化實現(xiàn)大視場廣域目標(biāo)搜索、小視場高精度目標(biāo)識別與跟蹤時結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和成像質(zhì)量差的缺點。

以下將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種基于掃描式的紅外成像告警設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種基于全景魚眼鏡頭的凝視型成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種基于球透鏡的大視場分區(qū)域多級偵測紅外成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；