一种基于可见-近红外成像的多通道等亮度成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于可见

【技术实现步骤摘要】
一种基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统


[0001]本技术涉及多光谱融合成像
，尤其涉及一种基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统。

技术介绍

[0002]在可见
‑
近红外波段，太阳光谱和可见
‑
近红外探测器响应光谱为曲线，太阳光在400
‑
800nm辐射能量强，其他波段辐射能量弱，可见
‑
近红外探测器在500
‑
900nm量子效果较高，其他波段量子效率较低。
[0003]传统的多光谱分时成像系统的镜头F数较大(传统镜头F数大\口径小)，并采用高透射率的滤光片组合，但由于太阳光谱和探测器量子效率在不同波长的差异，使处于近红外波段的通道响应的电子数比处于可见波段的通道响应的电子数少，即近红外波段的DN值小于可见波段。导致这两个通道的成像图像存在明显的亮度差，甚至5
‑
8倍左右，出现近红外波段通道图像中的某部分实物细节因亮度不足模糊或被隐藏，不利于多通道的图像融合。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统，以解决现有可见
‑
近红外多光谱分时成像中因各通道响应电子数的差异导致各图像亮度存在明显差异的问题，本技术的内容如下：
[0005]本技术的目的是提供一种基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统，其技术点在于，包括壳体，设置在所述壳体外侧的小F数镜头，设置在所述壳体内部、小F数镜头后方的滤光片转轮结构，设置在壳体内部的可见
‑
近红外探测器、步进电机和嵌入式系统；所述滤光片转轮结构上可拆卸的安装有数个中心波长和带宽不同的滤光片，每个所述滤光片的响应电子数n一致；所述嵌入式系统控制步进电机的开关和转动速度，所述步进电机带动所述滤光片转轮结构转动转轮滤光片；所述嵌入式系统控制可见
‑
近红外探测器的开关，所述可见
‑
近红外探测器感应来自不同滤光片响应电子数n数。
[0006]作为优选的，本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统中的响应电子数n满足以下公式： n=w*Q*d2*T*N，其中， w为太阳辐射强度；Q为可见
‑
近红外探测器（4）量子效率；d为小F数镜头（1）的光学口径；T为透射率， N为系统其他参数，所述响应电子数n≥5000*N。
[0007]作为优选的，本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统中的小F数镜头的F数为2
‑
2.8，其中，F数=f/d，f为小F数镜头的焦距。
[0008]作为优选的，本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统中的可见
‑
近红外探测器为黑硅可见
‑
近红外探测器，所述可见
‑
近红外探测器的光谱响应范围为400
‑
1200nm。
[0009]作为优选的，本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统中的
滤光片的中心波长为500
‑
1100nm。
[0010]作为优选的，本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统中的滤光片的带宽Δ为20
‑
66nm。
[0011]作为优选的，本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统中的滤光片的透射率T为15
‑
98%。
[0012]本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统主要包括壳体，设置在所述壳体外侧的小F数镜头，设置在所述壳体内部、小F数镜头后方的滤光片转轮结构，设置在壳体内部的可见
‑
近红外探测器、步进电机和嵌入式系统；所述滤光片转轮结构上可拆卸的安装有数个中心波长和带宽不同的滤光片，每个所述滤光片的响应电子数n；所述嵌入式系统控制步进电机的开关和转动速度，所述步进电机带动所述滤光片转轮结构转动转轮滤光片；所述嵌入式系统控制可见
‑
近红外探测器的开关，所述可见
‑
近红外探测器感应来自不同滤光片响应电子数n数。本技术通过使用小F数镜头和控制各个滤光片的光透过率使探测器感应的电子数一致，并按照滤光片的光透射率比值进行多通道图像融合，相比传统将多通道直接融合，通过该方式处理得到的图像更清楚。
附图说明
[0013]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0014]图1为本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统的原理图；
[0015]图2为本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统的波长和太阳辐射强度的关系图；
[0016]图3为本技术的基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统的波长和量子相率的关系图；
[0017]图4为本技术的基于可见
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近红外成像的多通道等亮度成像系统的波长和各滤光片通道响应电子数的关系。
附图
[0018]1‑
小F数镜头；2
‑
滤光片转轮结构；3
‑
滤光片；4
‑
可见
‑
近红外探测器；5
‑
步进电机；6
‑
嵌入式系统。
实施方式
[0019]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0020]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本技术并没有
限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0021]以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
[0022]如图1所示的一种基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统包括壳体（图中未示出），设置在所述壳体（图中未示出）外侧的小F数镜头1，设置在所述壳体（图中未示出）内部、小F数镜头1后方的滤光片转轮结构2，设置在壳体（图中未示出）内部的可见
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可见
‑
近红外成像的多通道等亮度成像系统，其特征在于，包括壳体，设置在所述壳体外侧的小F数镜头（1），设置在所述壳体内部、小F数镜头（1）后方的滤光片转轮结构（2），设置在壳体内部的可见
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近红外探测器（4）、步进电机（5）和嵌入式系统（6）；所述滤光片转轮结构（2）上可拆卸的安装有数个中心波长和带宽不同的滤光片（3），每个所述滤光片（3）的响应电子数n一致；所述嵌入式系统（6）控制步进电机（5）的开关和转动速度，所述步进电机（5）带动所述滤光片转轮结构（2）转动转轮滤光片（3）；所述嵌入式系统（6）控制可见
‑
近红外探测器（4）的开关，所述可见
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近红外探测器（4）感应来自不同滤光片（3）响应电子数n数。2.根据权利要求1所述的一种基于可见
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近红外成像的多通道等亮度成像系统，其特征在于，所述响应电子数n满足以下公式： n=w*Q*d2*T*N，其中， w为太阳辐射强度；Q为可见
‑
近红外探测器（4）量子效率；d为小F数镜头（1）的光学口径；T为透射率， N为系统其他参数，所述响应电子数n≥5000*N。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛维涛，柯有龙，刘银年，孙同生，孙德新，尤钱亮，
申请(专利权)人：南通智能感知研究院，
类型：新型
国别省市：