[發明專利]一種基于電力復雜背景下的多光譜復合光學系統

在審

• 申請號: 202011400266.7
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112415732A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 張慧琳;郭志剛;于培永;張宏達;鄭文雷;朱林林;顧祥玉;李俊州;張德文;陽薇
• 申請（專利權）人: 國網黑龍江省電力有限公司檢修公司;國家電網有限公司;哈爾濱新光光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;G02B27/10;G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

本發明涉及一種基于電力復雜背景下的多光譜復合光學系統，用于解決現有技術中系統徑向尺寸過大，不利于小型化的缺陷。本發明包括：沿光軸依次設置的第一探測器、分光鏡、主反射鏡組以及第二探測器；主反射鏡組用于將入射光反射至分光鏡的第一表面；分光鏡的第一表面能夠反射紅外光并透射可見光，用于使可見光透射進入第一鏡組后被第一探測器接收；還用于使紅外光反射進入第二鏡組后被第二探測器接收。本發明適用于小型化電力系統檢測設備。

技術領域

本發明涉及紅外/可見光共口徑光學系統領域，具體涉及一種基于電力復雜背景下的多光譜復合光學系統。

背景技術

電力系統的檢測環境較為復雜，一般需要通過可見光和紅外光雙波段進行檢測才能準確識別諸如線纜溫度異常、線纜破損等問題。而電力系統檢測也需要檢測設備具有較小的體積，因此電力系統檢測往往采用多模共口徑復合技術。光學常用的多模共口徑技術主要有三種結構形式，即反射式、折反射式和折射式。反射式系統一般體積較大、加工裝調較困難，此外如采用共軸反射系統則有遮攔，而采用離軸反射系統則大大增加像差矯正難度。折反系統是將反射鏡和透鏡相結合，其中透鏡主要起像差矯正的作用，然而這種折反系統一般視場較小（小于５°）、Ｆ數較大，僅適用于小視場系統中，應用范圍較為有限。折射系統是目前應用最為廣泛的光學系統，其存在的問題是：可見光圖譜清晰度不夠，無法實現對設備物理特性的檢測；雙光譜軸線不共軸，不能精確提供目標準確位置；需要多次測量，效率低；設備笨重體積大。因此需要一種新的光學系統，以解決現有技術的缺陷。

發明內容

本發明的一個目的是解決現有技術中系統徑向尺寸過大，不利于小型化的缺陷。

根據本發明的第一方面，提供了一種基于電力復雜背景下的多光譜復合光學系統，包括：沿光軸依次設置的第一探測器、分光鏡、主反射鏡組以及第二探測器；主反射鏡組用于將入射光反射至分光鏡的第一表面；分光鏡的第一表面能夠反射紅外光并透射可見光，用于使可見光透射進入第一鏡組后被第一探測器接收；還用于使紅外光反射進入第二鏡組后被第二探測器接收。

優選地，所述第一探測器、第二探測器、第一鏡組、第二鏡組和分光鏡位于同一光軸上。

優選地，所述分光鏡的第一表面鍍有可見光增透膜和紅外反射膜。

優選地，所述第一鏡組和第二鏡組用于校正和成像。

優選地，所述主反射鏡組包括至少一片反射鏡。

優選地，所述系統的可見光通道視場為 6.0°±0.3°圓視場；第一探測器的光敏面為 Φ10mm；可見光通道的焦距范圍為 95.4mm±4.8mm。

優選地，所述系統的紅外通道的視場角為 6.0°±0.3°×4.8°±0.3°；探測器的分辨率為 640×512，像元尺寸為 17μm×17μm，紅外通道的焦距范圍為103.8mm±5.2mm。

本發明的有益效果是：1.節省空間：復合光路相對節省鏡片數量，且 光學可合理利用空間布局，節省結構空間。2.降低重量：光學結構及機械 結構的減少降低了系統重量。3.增強探測能力：由于系統共口徑應用，每個獨立光學系統孔徑足夠大，F 數可以控制到很小，盡量保證有更多光線進入光學系統。利于電力設備缺陷的早期發現。4.節省成本：由于光學及 結構材料的節省，降低了系統成本。5.阿貝計量誤差小：光學系統共光軸， 在跟蹤不同距離目標時可見光、紅外光軸指向偏差小。6.環境適應性一致 性好：由于紅外、可見光光學系統為一體化設計，環境適應性一致性較好。 通過以下參照附圖對本

發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發明的原理。

圖 1 為本發明一個實施例的系統結構圖；