[發(fā)明專利]基于數(shù)字微鏡器件的紅外相機激光防護裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110040934.8
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112902754B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 于躍;馬琳;周慧鑫;陽文濤;趙星;王瑛琨;李怡雨;李歡;宋江魯奇;姚博
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: F41H11/00
• 分類號: F41H11/00
• 代理公司: 西安志帆知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61258
• 代理人: 侯峰;韓素蘭

1.一種基于數(shù)字微鏡器件的紅外相機激光防護裝置，其特征在于，該裝置包括第一消色差透鏡、數(shù)字微鏡器件、激光威脅處理模塊、第二消色差透鏡、反射鏡、第三消色差透鏡、紅外成像探測器、微鏡和像元關系映射模塊和圖像采集處理模塊；

所述第一消色差透鏡，用于將目標景物成像到數(shù)字微鏡器件的金屬微反射鏡二維陣列表面；

所述數(shù)字微鏡器件由數(shù)百萬金屬微反射鏡以二維陣列的形式排列而成，用于將接收到的目標景物光線反射出防護結(jié)構，或者，將接收到的目標景物光線反射到第二消色差透鏡表面；

所述反射鏡，用于改變光路結(jié)構，將穿過第二消色差透鏡的目標景物光線反射到第三消色差透鏡表面；

所述第三消色差透鏡,用于將反射鏡反射來的目標景物光線成像到紅外成像探測器表面；

所述紅外成像探測器，用于對所述第三消色差透鏡所成的目標景物像進行光電信號轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字圖像信號；

所述激光威脅處理模塊，用于根據(jù)是否存在激光信號控制數(shù)字微鏡器件金屬微反射鏡的偏轉(zhuǎn)方向；

所述微鏡和像元關系映射模塊，用于存儲數(shù)字微鏡器件和紅外成像探測器數(shù)字圖像像元的空間對應光系；

所述圖像采集處理模塊，用于采集紅外成像探測器產(chǎn)生的數(shù)字圖像信號并對其進行處理，檢測其中是否存在激光信號，并將檢測結(jié)果反饋給激光威脅處理模塊。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字微鏡器件的紅外相機激光防護裝置，其特征在于，所述第一消色差透鏡和第二消色差透鏡由相同材質(zhì)構成，具有相同的焦距和幾何尺寸。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于數(shù)字微鏡器件的紅外相機激光防護裝置，其特征在于，所述第一消色差透鏡的光軸和數(shù)字微鏡器件的金屬微反射鏡二維陣列中心的法線重合，所述第二消色差透鏡的光軸與數(shù)字微鏡器件的金屬微反射鏡二維陣列中心的法線成24°夾角。

4.一種基于數(shù)字微鏡器件的紅外相機激光防護方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟(1)，使用第一消色差透鏡將目標景物成像到數(shù)字微鏡器件的金屬微反射鏡二維陣列表面；

步驟(2)，激光威脅處理模塊根據(jù)圖像采集處理模塊檢測到的激光威脅狀態(tài)，控制數(shù)字微鏡器件的所有金屬微反射鏡將接收到的目標景物光線反射出防護結(jié)構，或者，將接收到的目標景物光線反射到第二消色差透鏡表面；

步驟(3)，第二消色差透鏡將數(shù)字微鏡器件反射過來的目標景物光線進行收集并使之匯聚到反射鏡表面；

步驟(4)，目標景物光線經(jīng)過反射鏡反射后進入第三消色差透鏡，最后成像在紅外成像探測器表面；

步驟(5)，紅外成像探測器對第三消色差透鏡所成的目標景物像進行光電信號轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字圖像信號；

步驟(6)，圖像采集處理模塊對紅外成像探測器得到的數(shù)字圖像信號進行存儲和處理，檢測數(shù)字圖像信號中的激光威脅。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于數(shù)字微鏡器件的紅外相機激光防護方法，其特征在于，該方法中，所述目標景物分別在數(shù)字微鏡器件的金屬微反射鏡二維陣列表面和紅外成像探測器表面成像，獲得數(shù)字微鏡器件金屬微反射鏡和紅外成像探測器數(shù)字圖像像元的對應關系，將金屬微反射鏡和數(shù)字圖像像元的對應光系存儲在微鏡和像元關系映射模塊中。

6.根據(jù)權利要求5所述的基于數(shù)字微鏡器件的紅外相機激光防護方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：存在激光威脅，并且激光威脅處理模塊控制數(shù)字微鏡器件的某一金屬微反射鏡的偏轉(zhuǎn)角度為-12°時，該金屬微反射鏡將接收到的目標景物光線反射出防護結(jié)構；不存在激光威脅，并且激光威脅處理模塊控制數(shù)字微鏡器件的某一金屬微反射鏡的偏轉(zhuǎn)角度為+12°時，該金屬微反射鏡將接收到的目標景物光線反射到第二消色差透鏡表面。