低空小目标的红外搜索系统技术方案

本发明专利技术提供了低空小目标的红外搜索系统，涉及光电探测技术领域，包括：通过光学系统对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，对检偏的目标进行光学成像得到多个偏振图像以及获取原始图像，通过计算机将偏振图像中的偏振信息进行特征提取，得到偏振度和偏振角，并将偏振度、偏振角和原始图像进行融合，得到融合信息，将目标从融合信息中进行分离，并显示目标，从而可以有效增强图像对比度，提高信噪比和探测精度，而且目标的偏振特性不受大气消光的影响，可以大大降低雾霾天气对系统性能的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电探测
，尤其是涉及低空小目标的红外搜索系统。
技术介绍
随着民用无人机的普及,利用无人机从事非法活动的问题日益突显,因此在重要场所对此类低空领域小目标的监控显得尤为迫切。目前，通过红外成像系统对低空小目标进行检测，红外成像系统是通过接收目标自身辐射的红外波段能量并根据辐射强度差异从背景中搜索目标，但是，这种检测方式容易受到探测距离和大气条件的影响。为了提高系统的探测距离并保证从复杂背景中有效地分离出目标，通常采用制冷型的红外焦平面阵列成像器件，虽然提高了系统的探测距离，但是降低了探测器噪声，无法抑制背景杂波，在雾霾等不良天气条件下会出现性能下降的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供低空小目标的红外搜索系统，可以有效增强图像对比度，提高信噪比和探测精度，而且目标的偏振特性不受大气消光的影响，可以大大降低雾霾天气对系统性能的影响。第一方面，本专利技术实施例提供了低空小目标的红外搜索系统，所述系统包括：光学系统和计算机；所述光学系统，与所述计算机相连接，用于对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，对检偏的目标进行光学成像得到多个偏振图像以及获取原始图像，并将所述多个偏振图像和所述原始图像发送给所述计算机；所述计算机，与所述云台相连接，用于接收所述光学系统发送的所述多个偏振图像和所述原始图像，将所述偏振图像中的偏振信息进行特征提取，得到偏振度和偏振角，并将所述偏振度、所述偏振角和所述原始图像进行融合，得到融合信息，将目标从所述融合信息中进行分离，并显示所述目标。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述光学系统包括偏振装置，与所述计算机中的控制器相连接，用于对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，得到斯托克斯矢量。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述光学系统还包括变调焦镜组，与所述控制器相连接，用于对所述入射光进行调整，并根据不同距离的目标对场景图像进行变焦和调焦。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述系统还包括CCD相机，与所述计算机中的图像处理器相连接，用于对所述检偏的目标进行光学成像得到多个所述偏振图像以及获取所述原始图像。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述图像处理器，用于将所述偏振图像中的偏振信息进行特征提取，得到所述偏振度和所述偏振角，并将所述偏振度、所述偏振角和所述原始图像进行融合，得到所述融合信息，并将目标从所述融合信息中进行分离。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括云台，与所述控制器相连接，用于通过所述控制器驱动所述光学系统调整方位角和俯仰角。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括显示器，与所述图像处理器相连接，用于显示所述目标。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述偏振装置包括多个偏振片，每个所述偏振片以不同的偏振方向设置在可旋转轮盘上。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述偏振装置还包括用于驱动所述可旋转轮盘旋转的旋转装置，当所述计算机控制所述旋转装置驱动所述可旋转轮盘旋转时，使任一所述偏振片或孔位中心位于所述光学系统的光轴上。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述偏振方向包括0度、60度和120度。本专利技术实施例提供了低空小目标的红外搜索系统，通过光学系统对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，对检偏的目标进行光学成像得到多个偏振图像以及获取原始图像，通过计算机将偏振图像中的偏振信息进行特征提取，得到偏振度和偏振角，并将偏振度、偏振角和原始图像进行融合，得到融合信息，将目标从融合信息中进行分离，并显示目标，从而可以有效增强图像对比度，提高信噪比和探测精度，而且目标的偏振特性不受大气消光的影响，可以大大降低雾霾天气对系统性能的影响。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的低空小目标的红外搜索系统示意图；图2为本专利技术实施例一提供的光学系统结构示意图；图3为本专利技术实施例一提供的可旋转轮盘的结构示意图；图4为本专利技术实施例二提供的红外搜索方法流程图。图标：10-光学系统；11-偏振装置；12-变调焦镜组；13-CCD相机；20-计算机；21-控制器；22-图像处理器；23-显示器；30-云台。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例进行详细介绍。实施例一：图1为本专利技术实施例一提供的低空小目标的红外搜索系统示意图。参照图1，该系统包括光学系统10、计算机20和云台30。其中，光学系统包括偏振装置11、变调焦镜组12和CCD相机13，计算机20包括控制器21、图像处理器22和显示器23。光学系统10，与所述计算机20相连接，用于对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，对检偏的目标进行光学成像得到多个偏振图像以及获取原始图像，并将所述多个偏振图像和所述原始图像发送给所述计算机20；这里，从不同的偏振方向，即可以从0度、60度和120度分别获取对应的偏振图像。另外，在不放置偏振片的情况下，采集原始图像。计算机20，与所述云台30相连接，用于接收所述光学系统10发送的所述多个偏振图像和所述原始图像，将所述偏振图像中的偏振信息进行特征提取，得到偏振度和偏振角，并将所述偏振度、所述偏振角和所述原始图像进行融合，得到融合信息，将目标从所述融合信息中进行分离，并显示所述目标。具体地，利用人工目标和自然背景在偏振特性上的差异，通过对其偏振信息图像的处理直接增加目标与背景的对比度，或通过信息融合增加强度图像的对比度，从而提高对目标的探测能力。偏振信息不受大气消光影响，而且大气传输介质的散射辐射偏振度较低的特点，可以有效防止雾霾等不良天气对系统性能的影响。本申请既可以应用于非制冷型远红外探测，从而降低成本；还可以用于可见光和中红外波段的探测，此时需要替换工作波段适合的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低空小目标的红外搜索系统，其特征在于，所述系统包括：光学系统和计算机；所述光学系统，与所述计算机相连接，用于对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，对检偏的目标进行光学成像得到多个偏振图像以及获取原始图像，并将所述多个偏振图像和所述原始图像发送给所述计算机；所述计算机，与云台相连接，用于接收所述光学系统发送的所述多个偏振图像和所述原始图像，将所述偏振图像中的偏振信息进行特征提取，得到偏振度和偏振角，并将所述偏振度、所述偏振角和所述原始图像进行融合，得到融合信息，将目标从所述融合信息中进行分离，并显示所述目标。

【技术特征摘要】
1.一种低空小目标的红外搜索系统，其特征在于，所述系统包括：光学系统和计算机；所述光学系统，与所述计算机相连接，用于对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，对检偏的目标进行光学成像得到多个偏振图像以及获取原始图像，并将所述多个偏振图像和所述原始图像发送给所述计算机；所述计算机，与云台相连接，用于接收所述光学系统发送的所述多个偏振图像和所述原始图像，将所述偏振图像中的偏振信息进行特征提取，得到偏振度和偏振角，并将所述偏振度、所述偏振角和所述原始图像进行融合，得到融合信息，将目标从所述融合信息中进行分离，并显示所述目标。2.根据权利要求1所述的低空小目标的红外搜索系统，其特征在于，所述光学系统包括偏振装置，与所述计算机中的控制器相连接，用于对视场内的入射光从不同的偏振方向进行检偏，得到斯托克斯矢量。3.根据权利要求2所述的低空小目标的红外搜索系统，其特征在于，所述光学系统还包括变调焦镜组，与所述控制器相连接，用于对所述入射光进行调整，并根据不同距离的目标对场景图像进行变焦和调焦。4.根据权利要求3所述的低空小目标的红外搜索系统，其特征在于，所述系统还包括CCD相机，与所述计算机中的图像处理器相连接，用于对所述检偏的目标进...

【专利技术属性】
技术研发人员：党可征，帅博，吴波，李海锋，邹世民，张建森，黄文辉，汪建，来飞，
申请(专利权)人：上海资誉电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31