本实用新型专利技术涉及一种用于对夜间低照度景物进行多波段光谱成像并进行观测以及后期处理的低照度多波段光谱成像仪，包括L型分色棱镜组及配合所述L型分色棱镜组使用的透镜，所述透镜的光轴垂直于L型分色棱镜组的入射面，所述L型分色棱镜组的直角折弯处设置有透近红外及红色膜，L型分色棱镜组水平直角边的端部设置有透近红外及反红色膜，L型分色棱镜组竖直直角边的端部设置有透绿色反蓝色膜，所述透近红外及红色膜、透近红外及反红色膜、透绿色反蓝色膜三者相互平行；所述透绿色反蓝色膜、透红外及反红色膜两者的反射面处及透射面处分别设置低照度成像器件。采用该成像仪能完成对夜间图像的伪彩色成像。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于对夜间低照度景物进行多波段光谱成像并进行观测以及后期处理的低照度多波段光谱成像仪。
技术介绍
夜间低照度成像具有在低亮度下成像的优点，在地震救援、反恐侦察等领域有广泛运用，红外夜视仪是最典型的夜间成像技术应用实例。红外夜视仪采用红外探测技术，通过探测目标发射的红外辐射而进行工作。探头收集视场范围内的红外辐射，通过光学系统聚集到红外探测器上，根据目标和背景的温度差异给出声音报警信号和伪彩特征图像，适应各种恶劣救援环境，在事故现场的废墟和黑暗环境中发挥搜索作用。但红外成像只显示单色图像，显示细节能力弱，让人难以察觉，而且红外成像技术过于依赖热量、温度，在某些情况下会导致所探测到的图像不真实，结果不理想，从而造成目标误判，产生事故。使用多波段的多光谱成像，则可以通过分光系统获取不同波段的光谱图像，将这些光谱图像进行融合，则可以以伪彩色的形式表现出物体的信息。这种多波段的多光谱图像经过后期处理显示伪彩色图像，效果如同白天拍摄，细节显示能力强，场景还原能力强，便于分辨物体，产生误判的几率大大降低，并且对于观察者的舒适度明显好于红外成像。因此，研制一种低照度多波段光谱成像仪，这种低照度多波段光谱成像仪是通过光学成像系统将景物发出的光会聚到图像传感器上，利用两个角度为45°的镀有二向色分光膜的平行四边形组成的L型棱镜组分色系统将含有多波段的入射光分割为四个光谱波段，分别在各自对应的图像传感器上形成清晰的图像。相机中的数字信号处理系统读取图像传感器上获得的图像数据，根据需要保存至存储介质，根据指令上传数据至上位机进一步处理或显示。【
技术实现思路
】本技术针对上述问题，提供一种低照度多波段光谱成像仪，采用该成像仪能完成对夜间图像的伪彩色成像。按照本技术的技术方案:一种低照度多波段光谱成像仪，其特征是:包括L型分色棱镜组及配合所述L型分色棱镜组使用的透镜，所述透镜的光轴垂直于L型分色棱镜组的入射面，所述L型分色棱镜组的直角折弯处设置有透近红外及红色膜，L型分色棱镜组水平直角边的端部设置有透近红外及反红色膜，L型分色棱镜组竖直直角边的端部设置有透绿色反蓝色膜，所述透近红外及红色膜、透近红外及反红色膜、透绿色反蓝色膜三者相互平行；所述透绿色反蓝色膜、透红外及反红色膜两者的反射面处及透射面处分别设置低照度成像器件。作为本技术的进一步改进，所述L型分色棱镜组包括平行四边形状的第一棱镜及第二棱镜、第一直角补偿棱镜与第二直角补偿棱镜，所述透近红外及红色膜镀设于第一棱镜、第二棱镜相互配合的面上，且第一棱镜与第二棱镜相互配合的面的顶角为45°，透近红外及反红色膜镀设于第一棱镜外端面上，透绿色反蓝色膜镀设于第二棱镜外端面上，所述第一直角补偿棱镜的斜面与第一棱镜的外部端面相配合，第二直角补偿棱镜的斜面与第二棱镜的外部端面相配合。作为本技术的进一步改进，所述低照度成像器件为低照度图像传感器。本技术的技术效果在于:与传统方法中使用红外夜视仪相比，通过这种分色棱镜组的装置，可以将入射光分为红、绿、蓝、近红外四个不同波段出射，简单有效的分出四个波段，且装置简单，易操作。由于只用了一个透镜，可以减小总系统的体积。由于图像传感器采用的是低照度成像器件，因此只需接收到微弱的信号即可成像，即可以在夜间使用。并且，由于使用分色棱镜租分出了四个波段，可以叠加融合从而得到夜间伪彩色成像。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步的说明。图1中，包括透镜1，低照度成像器件3、4、5、6，L型分色棱镜组2，透近红外及红色膜7，透近红外及反红色膜8，透绿色反蓝色膜9，第一直角补偿棱镜10，第二直角补偿棱镜11，第一棱镜12，第二棱镜13等。如图1所示，本技术是一种低照度多波段光谱成像仪，包括L型分色棱镜组2及配合所述L型分色棱镜组2使用的透镜I，所述透镜I的光轴垂直于L型分色棱镜组2的入射面，所述L型分色棱镜组2的直角折弯处设置有透近红外及红色膜7，L型分色棱镜组2水平直角边的端部设置有透近红外及反红色膜3，L型分色棱镜组2竖直直角边的端部设置有透绿色反蓝色膜9，所述透近红外及红色膜7、透近红外及反红色膜8、透绿色反蓝色膜9三者相互平行；所述透绿色反蓝色膜9、透红外及反红色膜8两者的反射面处及透射面处分别设置低照度成像器件3、4、5、6。所述L型分色棱镜组2包括平行四边形状的第一棱镜12及第二棱镜13、第一直角补偿棱镜10与第二直角补偿棱镜11，所述透近红外及红色膜7镀设于第一棱镜12、第二棱镜13相互配合的面上，且第一棱镜12与第二棱镜13相互配合的面的顶角为45°，透近红外及反红色膜8镀设于第一棱镜12外端面上，透绿色反蓝色膜9镀设于第二棱镜13外端面上，所述第一直角补偿棱镜10的斜面与第一棱镜12的外部端面相配合，第二直角补偿棱镜11的斜面与第二棱镜13的外部端面相配合。所述低照度成像器件3、4、5、6为低照度图像传感器，在实践中，低照度成像器件3、4、5、6 可以选用 EMCCD。本技术的工作过程如下:EMCCD是一种能对微弱能量信号进行快速成像的CCD，即将雪崩效应引入微弱光技术中，可控电荷雪崩凝视成像，在固体成像器件中嵌入可控的全固态电荷雪崩寄存器，使信号电荷在读出过程中通过碰撞电离得到增强，实现超高灵敏度成像探测。通过EMCCD，可以实现夜间微弱光信号成像，且由于信号弱，噪声小，暗电流低。光经过透镜入射到L型分色棱镜系统中，经过平行四边形第一个表面的透近红外及红色膜7，近红外与红色被透过继续向前入射，而蓝、绿色被反射到第二个表面，经过这个表面的透绿色反蓝色膜9后，绿色光透过，蓝色光被反射，成像到各自的低照度成像器件上去(比如使用EMCXD)，而透过第一个表面近红外及红色继续入射到第三个表面，经过这个表面的透近红外反红色膜8，近红外被透过，而红色被反射，从而近红外与红色各自入射到低照度成像器件(比如使用EM(XD)里面去。从而红、绿、蓝、近红外各自成像，将红绿蓝三个波段的光谱图像叠加即可实现伪彩色图像输出，并将近红外加以融合叠加，从而实现夜间伪彩色成像。【主权项】1.一种低照度多波段光谱成像仪，其特征是:包括L型分色棱镜组(2)及配合所述L型分色棱镜组(2 )使用的透镜(I)，所述透镜(I)的光轴垂直于L型分色棱镜组(2 )的入射面，所述L型分色棱镜组(2)的直角折弯处设置有透近红外及红色膜(7)，L型分色棱镜组(2)水平直角边的端部设置有透近红外及反红色膜(3)，L型分色棱镜组(2)竖直直角边的端部设置有透绿色反蓝色膜(9 )，所述透近红外及红色膜(7 )、透近红外及反红色膜(8 )、透绿色反蓝色膜(9)三者相互平行；所述透绿色反蓝色膜(9)、透红外及反红色膜(8)两者的反射面处及透射面处分别设置低照度成像器件(3、4、5、6 )。2.按照权利要求1所述的低照度多波段光谱成像仪，其特征是:所述L型分色棱镜组(2)包括平行四边形状的第一棱镜(12)及第二棱镜(13)、第一直角补偿棱镜(10)与第二直角补偿棱镜(11 )，所述透近红外及红色膜(7)镀设于第一棱镜(12)、第二棱镜(13)相互配合的面上，且第一棱镜(12)与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低照度多波段光谱成像仪，其特征是：包括L型分色棱镜组（2）及配合所述L型分色棱镜组（2）使用的透镜（1），所述透镜（1）的光轴垂直于L型分色棱镜组（2）的入射面，所述L型分色棱镜组（2）的直角折弯处设置有透近红外及红色膜（7），L型分色棱镜组（2）水平直角边的端部设置有透近红外及反红色膜（3），L型分色棱镜组（2）竖直直角边的端部设置有透绿色反蓝色膜（9），所述透近红外及红色膜（7）、透近红外及反红色膜（8）、透绿色反蓝色膜（9）三者相互平行；所述透绿色反蓝色膜（9）、透红外及反红色膜（8）两者的反射面处及透射面处分别设置低照度成像器件（3、4、5、6）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金正，何洁，方东，张鼎，
申请(专利权)人：无锡市星迪仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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