一种支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机制造技术

本发明专利技术提供了一种支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机。本发明专利技术的多波段航空侦察相机，包括：多波段红外相机分光棱镜、多波段红外相机共口径光学模块、可见光光学镜头、长波红外光学镜头、中波红外光学镜头、短波红外光学镜头、支持异速像移补偿功能可见光探测器、支持异速像移补偿功能长波红外探测器、支持异速像移补偿功能中波红外探测器、支持异速像移补偿功能短波红外探测器；本发明专利技术的航空侦察相机，在不额外增加系统硬件设备的前提下，可实现航空异速像移补偿，且能够降低成像系统质量、体积、功耗、成本，该相机可以在可见光波段、长波红外波段、中波红外波段、短波红外波段分别成像，并且具备异速像移补偿功能。并且具备异速像移补偿功能。并且具备异速像移补偿功能。

【技术实现步骤摘要】
一种支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机


[0001]本专利技术涉及航天航空
，尤其涉及一种支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机。

技术介绍

[0002]在侦察过程中，侦察机为躲避雷达的监视，常需要做高速低空(高速高比)飞行，这时航空成像不可避免地会出现像移模糊。像移模糊的形成与载机的飞行姿态紧密相关，载机的飞行速度、高度、翻滚角度、偏航角度、俯仰角度等参数的不同均会产生不同的像移形态。其中当载机侧身飞行或镜头向侧方俯仰成像的时候，载机上的航空相机会处于一种斜视工作状态，如图1。这时成像靶面上不同位置会有不同速度的像移产生.如图2，生成复杂的运动模糊图像。
[0003]航空相机是获取陆地及海面目标信息的重要技术手段之一，它既可以克服路基、海基成像设备受地球曲率和地形障碍的视线限制，又可以弥补卫星成像装备在细节和时效性的不足，因此被广泛用于航空测量以及遥感等军事和民用领域。其中，红外航空相机具有全天时、隐蔽性好、烟雾穿透能力强、能够获得目标红外辐射特征等特点，因此是航空成像装备体系的重要组成部分。
[0004]随着科技发展和光学成像技术的日益成熟，高分辨率、高灵敏度、实时传输型红外航空相机也初步形成装备体系。从总体上看，在航空相机领域当前国外发达国家正在由可见光向红外及可见光/红外两色合一的方向发展。如美国ROI公司生产的CA
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236、CA
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265、CA
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270、CA
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295，Rayhthon公司的全球鹰相机。红外航空相机具有以下优点:(1)红外航空相机采用基于目标红外辐射的信息探测技术，具有较强的穿透特性，突破了可见光成像装备无法在夜间和恶劣气象条件下工作的限制，具备执行全天时成像探测任务的能力。(2)与机载合成孔径雷达相比，红外航空相机所成目标图像更加直观，易于判读，因而可以快速、准确地进行目标识别，具有更高的准确性、可信度和时效性。(3)采用被动方式工作，与激光探测与雷达探测相比安全且保密性强，不易被干扰。(4)具有一定的伪装识别能力，能够获得目标的热辐射特性。
[0005]随着科技发展和光学成像技术的日益成熟，高分辨率、实时传输型红外相机也逐步形成装备体系，从总体看，在航空相机领域当前国外发达国家正在由可见光向红外及可见光/红外多波段方向发展。航空相机仅仅具备单谱段或者双谱段的成像功能，并且不具备异速像移补偿功能，严重制约当航空相机的发展。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术提出了一种支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，以解决或部分解决现有技术中存在的问题。本申请的多波段航空侦察相机，可同时获得可见光、长波、中波、短波四个波段的图像，可以提高航空相机对复杂环境的适应能力，提高任务的成功率。并且可见光探测器、长波红外探测器、中波红外探测器、短波红外探测器均支持异
速像移补偿功能，可弥补当前多谱段航空相机不能进行异速像移补偿的缺陷。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，包括：
[0008]多波段红外相机分光棱镜，其用于将入射光分为可见光、长波红外、中波红外、短波红外四个波段，改变可见光、长波红外、中波红外、短波红外的光路；
[0009]多波段红外相机共口径光学模块，其与所述多波段红外相机分光棱镜电连接，所述多波段红外相机共口径光学模块还分别与可见光光学镜头、长波红外光学镜头、中波红外光学镜头、短波红外光学镜头电连接；所述多波段红外相机共口径光学模块用于在可见光、长波红外、中波红外、短波红外四个波段光路中同时接收目标信息，使四个波段焦距相同，实现四个波段同时观测、同步跟踪、同步测量；
[0010]支持异速像移补偿功能可见光探测器，其与所述可见光光学镜头电连接，所述可见光光学镜头用于采集可见光信号，所述支持异速像移补偿功能可见光探测器用于对可见光信号进行异速像移补偿，得到可见光图像信号；
[0011]支持异速像移补偿功能长波红外探测器，其与所述长波红外光学镜头电连接，所述长波红外光学镜头用于采集长波红外光信号，所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器用于对长波红外光信号进行异速像移补偿，得到长波红外图像信号；
[0012]支持异速像移补偿功能中波红外探测器，其与所述中波红外光学镜头电连接，所述中波红外光学镜头用于采集中波红外光信号，所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器用于对中波红外光信号进行异速像移补偿，得到中波红外图像信号；
[0013]支持异速像移补偿功能短波红外探测器，其与所述短波红外光学镜头电连接，所述短波红外光学镜头用于采集短波红外光信号，所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器用于对短波红外光信号进行异速像移补偿，得到短波红外图像信号。
[0014]优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，所述支持异速像移补偿功能可见光探测器为面阵CCD探测器，其像元数为4096
×
4096，所述支持异速像移补偿功能可见光探测器可用于对波长范围为390nm～780nm的光进行成像；
[0015]所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器为面阵CCD探测器，其像元数为1536
×
1536，所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器用于对波长范围为7.5～14μm的光进行成像；
[0016]所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器为面阵CCD探测器，其像元数1024
×
1024，所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器用于对波长范围为3～5μm的光进行成像；
[0017]所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器为面阵CCD探测器，其像元数为640
×
512，所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器用于对波长范围为1～3μm的光进行成像。
[0018]优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，所述异速像移补偿功能可见光探测器包括可见光探测器本体、可见光分组控制模块、可见光移位寄存模块、可见光时钟驱动器；
[0019]所述可见光分组控制模块、可见光移位寄存模块、可见光时钟驱动器均与可见光探测器本体电连接；
[0020]其中，所述可见光分组控制模块用于控制对可见光探测器本体的多个像元进行分
组得到多组可见光光敏单元；
[0021]所述可见光时钟驱动器用于控制每组可见光光敏单元的电荷进行移动；
[0022]所述可见光移位寄存模块用于将曝光后可见光光敏单元中包含可见光景物信息的电荷读出至可见光移位寄存模块；
[0023]所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器包括长波红外探测器本体、长波红外分组控制模块、长波红外移位寄存模块、长波红外电荷速度控制器；
[0024]所述长波红外分组控制模块、长波红外移位寄存模块、长波红外电荷速度控制器均与长波红外探测器本体电连接；
[0025]其中，所述长波红外分组控制模块用于控制对长波红外探测器本体的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，其特征在于，包括：多波段红外相机分光棱镜，其用于将入射光分为可见光、长波红外、中波红外、短波红外四个波段，改变可见光、长波红外、中波红外、短波红外的光路；多波段红外相机共口径光学模块，其与所述多波段红外相机分光棱镜电连接，所述多波段红外相机共口径光学模块还分别与可见光光学镜头、长波红外光学镜头、中波红外光学镜头、短波红外光学镜头电连接；所述多波段红外相机共口径光学模块用于在可见光、长波红外、中波红外、短波红外四个波段光路中同时接收目标信息，使四个波段焦距相同，实现四个波段同时观测、同步跟踪、同步测量；支持异速像移补偿功能可见光探测器，其与所述可见光光学镜头电连接，所述可见光光学镜头用于采集可见光信号，所述支持异速像移补偿功能可见光探测器用于对可见光信号进行异速像移补偿，得到可见光图像信号；支持异速像移补偿功能长波红外探测器，其与所述长波红外光学镜头电连接，所述长波红外光学镜头用于采集长波红外光信号，所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器用于对长波红外光信号进行异速像移补偿，得到长波红外图像信号；支持异速像移补偿功能中波红外探测器，其与所述中波红外光学镜头电连接，所述中波红外光学镜头用于采集中波红外光信号，所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器用于对中波红外光信号进行异速像移补偿，得到中波红外图像信号；支持异速像移补偿功能短波红外探测器，其与所述短波红外光学镜头电连接，所述短波红外光学镜头用于采集短波红外光信号，所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器用于对短波红外光信号进行异速像移补偿，得到短波红外图像信号。2.如权利要求1所述的支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，其特征在于，所述支持异速像移补偿功能可见光探测器为面阵CCD探测器，其像元数为4096
×
4096，所述支持异速像移补偿功能可见光探测器可用于对波长范围为390nm～780nm的光进行成像；所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器为面阵CCD探测器，其像元数为1536
×
1536，所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器用于对波长范围为7.5～14μm的光进行成像；所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器为面阵CCD探测器，其像元数1024
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1024，所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器用于对波长范围为3～5μm的光进行成像；所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器为面阵CCD探测器，其像元数为640
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512，所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器用于对波长范围为1～3μm的光进行成像。3.如权利要求2所述的支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，其特征在于，所述异速像移补偿功能可见光探测器包括可见光探测器本体、可见光分组控制模块、可见光移位寄存模块、可见光时钟驱动器；所述可见光分组控制模块、可见光移位寄存模块、可见光时钟驱动器均与可见光探测器本体电连接；其中，所述可见光分组控制模块用于控制对可见光探测器本体的多个像元进行分组得到多组可见光光敏单元；所述可见光时钟驱动器用于控制每组可见光光敏单元的电荷进行移动；所述可见光移位寄存模块用于将曝光后可见光光敏单元中包含可见光景物信息的电
荷读出至可见光移位寄存模块；所述支持异速像移补偿功能长波红外探测器包括长波红外探测器本体、长波红外分组控制模块、长波红外移位寄存模块、长波红外电荷速度控制器；所述长波红外分组控制模块、长波红外移位寄存模块、长波红外电荷速度控制器均与长波红外探测器本体电连接；其中，所述长波红外分组控制模块用于控制对长波红外探测器本体的多个像元进行分组得到多组长波红外光敏单元；所述长波红外电荷速度控制器用于控制每组长波红外光敏单元的电荷进行移动；所述长波红外移位寄存模块用于将曝光后长波红外光敏单元中包含长波红外景物信息的电荷读出至长波红外移位寄存模块。4.如权利要求3所述的支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，其特征在于，所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器包括中波红外探测器本体、中波红外读出电路模块、中波红外分组控制模块、中波红外驱动时钟模块；所述中波红外读出电路模块、中波红外分组控制模块、中波红外驱动时钟模块与中波红外探测器本体电连接；其中，所述中波红外分组控制模块用于控制对中波红外探测器本体的多个像元进行分组得到多组中波红外光敏单元；所述中波红外驱动时钟模块用于控制每组中波红外光敏单元电荷进行移动；所述中波红外读出电路模块用于将曝光后中波红外光敏单元中包含中波波段红外景物信息的电荷读出至中波红外读出电路模块；所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器包括短波红外探测器本体、短波红外读出电路模块、短波红外分组控制模块、短波红外驱动时钟模块；所述短波红外读出电路模块、短波红外分组控制模块、短波红外驱动时钟模块与短波红外探测器本体电连接；其中，所述短波红外分组控制模块用于控制对短波红外探测器本体的多个像元进行分组得到多组短波红外光敏单元；所述短波红外驱动时钟模块用于控制每组短波红外光敏单元电荷进行移动；所述短波红外读出电路模块用于将曝光后短波红外光敏单元中包含短波波段红外景物信息的电荷读出至短波红外读出电路模块。5.如权利要求1所述的支持异速像移补偿功能的多波段航空侦察相机，其特征在于，还包括：多波段相机控制器；多波段相机异速像移时序控制与驱动模块，其与所述多波段相机控制器电连接，所述多波段相机异速像移补偿时序与控制模块还分别与所述支持异速像移补偿功能可见光探测器、支持异速像移补偿功能长波红外探测器、支持异速像移补偿功能中波红外探测器、支持异速像移补偿功能短波红外探测器电连接；所述多波段相机控制器用于确定可见光、长波红外、中波红外、短波红外的任务参数，并向多波段相机异速像移时序控制与驱动模块发送异速像移补偿所需水平驱动时序、垂直驱动时序并控制支持异速像移补偿功能可见光探测器、支持异速像移补偿功能长波红外探
测器、支持异速像移补偿功能中波红外探测器、支持异速像移补偿功能短波红外探测器进行异速像移补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：任航，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：