本实用新型专利技术提供一种利用单个CCD进行伪装评估的装置,包括:成像透镜、分光组件和图像传感器;所述成像透镜、分光组件沿目标光束的光路依次设置;所述图像传感器设置在分光组件的出射光路上;目标光束通过成像物镜后成为会聚光束,会聚光束经分光组件后被分为两路不同波段的光束,该两路不同波段的光束至图像传感器的光程相同,分别在图像传感器靶面上不同部位产生不同波段的两幅图像。通过读取这不同波段图像的灰度值,即可对伪装进行评估。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及战场伪装评估装置,,尤其是一种通过CCD进行伪装评估,替代用 光谱仪对伪装目标进行评估的装置。
技术介绍
伪装目标评估对我国国防领域具有很重要的意义,尤其是在战场上,通过评估我 方或敌方的伪装等级,从而可以确定作战使命。对于我方而言,可根据作战环境的要求对伪 装进进行强化,同时也可以识破敌方的伪装。 传统的伪装评估方法是利用光谱仪进行伪装评估,光谱仪是一种测定光辐射强度 特性及其变化规律的光学仪器。它的原理是利用光的色散、衍射或者光学调制,将不同频率 的光辐射按照特定的规律分解开形成光谱,再结合光学系统与电子数据处理系统,获取目 标的光辐射强度和频率,通过测定的光谱信息可以分析目标的物质结构、成分和元素含量 等。光谱仪具有测量范围大、分析精度高等优点,但是使用光谱仪时,只能短距离(一般十 几米以内)进行使用,否则杂散光太多导致测量不准确;并且使用时还要先进行白板标定, 白板需与目标物放在一起以保证相同的光照条件,这样的操作对于伪装测量人员来说,太 过于麻烦,并且很不安全,因此我军需要一种简便快速进行伪装判读的方法。 而C⑶作为图像传感器,其拍摄距离远,分辨率高,稳定性好,通过C⑶进行伪装评 估,可以解决光谱仪进行伪装评估时使用距离的问题,并且不需要进行白板标定,使用起来 更加快速简便。 在同照射环境,且传感器对两个波段的光谱响应一致的情况下,同一物体在这两 个波段的上平均反射率之比就为两个物体反射的亮度之比。由于相机的图像传感器是CCD/ CMOS阵列,所输出的电平信号在经过了去马赛克、白平衡、伽马校正、编码量化、图像压缩等 一系列处理环节后,最终得到离散化的数字输出值,一般指的是灰度值。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足,本技术提供一种利用单个CCD进行伪装评估的 装置,可以在远距离进行拍摄图像并进行伪装评估,来评估伪装效果,具有体积小,评估简 单快捷等优点。 本技术的原理是,将C⑶靶面分为两个部分,分别接受不同波段的光。通过棱 镜分光系统产生不同波段的光,成为CCD靶面两个部分的输入图像。CCD靶面上的一个输出 产生一个对应于该相应颜色波段输入的图像,因此C⑶靶面上会产生两幅图像。通过对这 两幅图像的灰度值进行对比来评估伪装。 本技术采用的技术方案是: -种利用单个CCD进行伪装评估的装置,包括:成像透镜、分光组件和图像传感 器;所述成像透镜、分光组件沿目标光束的光路依次设置;所述图像传感器设置在分光组 件的出射光路上; 目标光束通过成像物镜后成为会聚光束,会聚光束经分光组件后被分为两路不同 波段的光束,该两路不同波段的光束至图像传感器的光程相同,分别在图像传感器靶面上 不同部位产生不同波段的两幅图像。 进一步地,所述分光组件包括立方分光棱镜和设置在立方分光棱镜上的直角棱 镜;立方分光棱镜的分光面上设有二向色分光膜;立方分光棱镜的分光面与直角棱镜的斜 反射面平行。 更进一步地,立方分光棱镜的分光面上设的二向色分光膜为透红光反近红外膜。 本技术采用的图像传感器为CXD图像传感器。 本技术的优点在于:与传统方法中使用的光谱仪相比,通过这种CCD进行伪 装评估的装置,可以将入射光分为不同波段,通过读取这不同波段图像的灰度值,即可对伪 装进行评估。这种装置体积小,并且评估简便快速。并且由于使用的是CCD这种图像传感 器,可以在远距离进行拍摄,并且不需要进行白板标定,大大减少人力物力。而且,因为只用 了单个CCD进行拍摄,两幅图片的曝光时间与增益都是一致的,曝光时间与增益的变化不 会造成影响。【附图说明】 图1为本技术的结构组成示意图。【具体实施方式】 下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。 本技术提出的利用单个CCD进行伪装评估的装置,如图1所示,包括:成像透 镜1、立方分光棱镜2、直角棱镜3和图像传感器4 ;其中图像传感器4采用CCD图像传感器。 成像透镜1、立方分光棱镜2沿目标光束的光路依次设置;直角棱镜3设置在立方 分光棱镜2上方;立方分光棱镜2和直角棱镜3构成分光组件。图像传感器4设置在分光 组件的出射光路上。立方分光棱镜2的分光面201与直角棱镜3的斜反射面平行。立方分 光棱镜2的分光面201上镀有二向色分光膜。 目标光束通过成像物镜1后成为会聚光束,会聚光束经立方分光棱镜2被分为两 路光束,一路光束直接入射到图像传感器4,另一路其他颜色的光束反射到直角棱镜3的反 射面后,再次反射到图像传感器4,其中这两路光束的光程相同。这样在CCD靶面上呈现两 幅不同波段的图像,且为同一景物的不同波段图像。 以红光跟近红外光为例,对本技术作进一步具体说明。 对于模拟自然界典型绿色植被光谱反射特性的绿色伪装涂料,其漆膜的近红外波 段(710nm~880nm)和红光区(620nm~660nm)平均光谱反射率的比值K不小于5。K按 公式⑴计算: 式中:λ --波长,nm ; Δ λ 取 l〇nm ; R(A)一一波长λ处的光谱反射率。 若立方分光棱镜2对角面(即它的分光面201)镀膜为透红光反近红外膜,则一路 红光光束直接入射到图像传感器4,另一路近红外光束被反射到直角棱镜3后,被直角棱镜 3的斜反射面反射,入射到图像传感器4。红光光束与近红外光束的光程相同,通过计算CCD 上近红外图像与红光图像的灰度值之比,即可得到K值。通过K值,即可评估伪装等级。 由于使用单个CCD,曝光时间、增益以及光圈数在拍摄时都是一致的,只要将所获 取到图像的灰度值进行K值计算即可。【主权项】1. 一种利用单个CCD进行伪装评估的装置,其特征在于,包括:成像透镜(I)、分光组件 和图像传感器(4); 所述成像透镜(1)、分光组件沿目标光束的光路依次设置;所述图像传感器(4)设置在 分光组件的出射光路上; 目标光束通过成像物镜(1)后成为会聚光束,会聚光束经分光组件后被分为两路不同 波段的光束,该两路不同波段的光束至图像传感器(4)的光程相同,分别在图像传感器(4) 靶面上不同部位产生不同波段的两幅图像。2. 如权利要求1所述的利用单个CCD进行伪装评估的装置,其特征在于: 所述分光组件包括立方分光棱镜(2)和设置在立方分光棱镜(2)上的直角棱镜(3); 立方分光棱镜(2)的分光面(201)上设有二向色分光膜;立方分光棱镜(2)的分光面(201) 与直角棱镜(3)的斜反射面平行。3. 如权利要求2所述的利用单个CCD进行伪装评估的装置,其特征在于: 立方分光棱镜(2)的分光面(201)上设的二向色分光膜为透红光反近红外膜。4. 如权利要求1、2或3所述的利用单个CCD进行伪装评估的装置,其特征在于: 所述图像传感器(4)采用CCD图像传感器。【专利摘要】本技术提供一种利用单个CCD进行伪装评估的装置,包括:成像透镜、分光组件和图像传感器;所述成像透镜、分光组件沿目标光束的光路依次设置;所述图像传感器设置在分光组件的出射光路上;目标光束通过成像物镜后成为会聚光束,会聚光束经分光组件后被分为两路不同波段的光束,该两路不同波段的光束至图像传感器的光程相同,分别在图像传感器靶面上不同部位产生不同波段的两幅图像。通过读取这不同波段图像的灰度值,即本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用单个CCD进行伪装评估的装置,其特征在于,包括:成像透镜(1)、分光组件和图像传感器(4);所述成像透镜(1)、分光组件沿目标光束的光路依次设置;所述图像传感器(4)设置在分光组件的出射光路上;目标光束通过成像物镜(1)后成为会聚光束,会聚光束经分光组件后被分为两路不同波段的光束,该两路不同波段的光束至图像传感器(4)的光程相同,分别在图像传感器(4)靶面上不同部位产生不同波段的两幅图像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:朱国荣,何洁,王飞,曾萌,郭宁馨,张磊,
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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