[發明專利]一種光譜測量裝置及其目標追蹤方法

有效

• 申請號: 202110500003.1
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113237457B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 楊晉;王明佳;孫慈;馮樹龍;趙梓彤;宋楠;陳佳奇;于昌本;李天驕;武治國
• 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: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02;G01C15/00;G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發明公開了一種光譜測量裝置，包括分光元件、目標跟蹤系統、DMD裝置、高光譜測量系統，分光元件將一束入射光路分成反射光路和透射光路；目標跟蹤系統設置在反射光路上并用于追蹤目標位置，將追蹤到的目標位置坐標發送DMD控制信號和探測器觸發控制信號；DMD裝置設置在透射光路上并包括DMD控制器和DMD數字微反射鏡，DMD控制器根據接收到的DMD控制信號開啟對應的數字微反射鏡；高光譜測量系統，接收探測器觸發控制信號后，采集開啟的數字微反射鏡上的光譜信息。本發提出的跟蹤系統采用多光譜探測器，通過在目標跟蹤系統和光譜測量系統之間加入DMD裝置，使目標跟蹤系統和高光譜測量系統協同工作，實現對動態目標高光譜數據精準測量。

技術領域

本發明屬于光電經緯儀技術領域，尤其涉及一種光譜測量裝置其目標追蹤方法。

背景技術

電經緯儀可以實時跟蹤目標，在跟蹤動態目標過程中，基于光電跟蹤原理，圖像跟蹤器實時發送被跟蹤目標偏離光軸中心角偏移量，伺服系統按照圖像跟蹤器輸出值修正光軸角度，最終理想的跟蹤系統表現形式為目標在運動過程中，光軸始終圍繞目標附近小角度擺動。

傳統技術測量運動目標光譜特征采用如下方法：在光電經緯儀光路中加入光譜測量裝置，如圖1所示，光路經分光鏡分光后，一部分光分配到目標跟蹤系統A，一部分光分配到光譜測量系統B，調整目標跟蹤系統和光譜測量系統的光學系統，使兩個子系統的光十字絲重合。這樣，光譜測量系統能夠獲得光譜數據即為目標跟蹤系統光學中心位置目標的光譜數據。由于伺服系統跟蹤動態目標過程中，光軸始終圍繞目標附近波動，光譜測量系統采集到的光譜主要為運動目標領域的背景，不能很好地表達被跟蹤目標光譜特征。

發明內容

本發明為解決上述問題，提供一種光譜測量裝置其目標追蹤方法，通過在目標跟蹤系統和高光譜測量系統之間加入DMD裝置，使目標跟蹤系統和高光譜測量系統協同工作，實現對動態目標高光譜數據精準測量，具體包括：

一種光譜測量裝置，包括：

分光元件，將一束入射光路分成反射光路和透射光路；

目標跟蹤系統，設置在所述反射光路上并用于追蹤目標位置，將追蹤到的目標位置坐標以DMD控制信號形式發出，所述目標跟蹤系統還發出探測器觸發控制信號；

DMD裝置，設置在所述透射光路上并包括DMD控制器和DMD數字微反射鏡，所述DMD控制器根據接收到的DMD控制信號開啟對應的數字微反射鏡；

高光譜測量系統，接收所述探測器觸發控制信號后，采集所述開啟的數字微反射鏡上的光譜信息。

優選的，所述目標跟蹤系統包括伺服系統、圖像跟蹤器；

所述圖像跟蹤器計算目標脫靶量，將所述目標脫靶量發送至所述伺服系統，并發出所述DMD控制信號和所述探測器觸發控制信號；

所述伺服系統根據所述目標脫靶量調整光軸角度使光軸緊跟目標。

優選的，所述高光譜測量系統包括PG分光模塊和高光譜采集模塊；

所述PG分光模塊接收所述數字微反射鏡發出的光并將其色散為多色光譜；

所述高光譜采集模塊接收所述探測器觸發控制信號后對所述PG分光模塊進行光譜采集。

優選的，所述PG分光模塊包括用于將白色光發散為多色光譜的光柵和棱鏡。

一種光譜測量裝置的目標追蹤方法，包括如下步驟：

S1：分光元件將入射光路分為透射光路和反射光路，調整目標跟蹤系統和高光譜測量系統的光十字絲重合；

S2：目標跟蹤系統追蹤目標位置，向DMD控制器發送DMD控制信號、向高光譜采集模塊發送探測器觸發控制信號；