一种共口径可见光与短波红外偏振成像系统技术方案

本发明专利技术提供一种共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其包括共口径光学组件，设置在共口径光学组件光线输出路径上的分色镜，分色镜将光线分为可见光和短波红外光；设置在分色镜一侧与短波红外光对应的红外成像组，其中，红外成像组包括活动机构和第一偏振片，活动机构与第一偏振片连接，活动机构使第一偏振片可选择的作用于红外光；活动机构的设置，使短波红外成像具有两种工作模式，可通过切换机构实现短波红外强度成像和短波红外偏振成像的自由切换，结构简单紧凑，能够实现全天候、高分辨、远距离观测，且在复杂背景下对目标具有较强的识别能力。强的识别能力。强的识别能力。

【技术实现步骤摘要】
一种共口径可见光与短波红外偏振成像系统


[0001]本专利技术涉及光学系统
，特别涉及一种共口径可见光与短波红外偏振成像系统。

技术介绍

[0002]随着光电探测技术的快速发展，光学成像系统在军事和民用领域都得到越来越广泛的应用。光学成像系统的光谱范围比较广泛，如可见光，红外光，紫外光，太赫兹等，不同波段的成像系统具有各自的优势，应用于不同的观测场景。可见光波长较短，分辨率高，可观测更为丰富的细节，但受天气条件及天光环境影响较大，无法实现全天候观测。红外波段波长较长，其成像系统具有较强的烟雾穿透能力，在光线较弱时也拥有较好的成像效果，但分辨率较低。在红外波段中，短波红外观测相对中波红外和长波红外更能反应目标的细节，应用更为广泛。
[0003]短波红外具有较强的烟雾穿透能力，在恶劣天气条件下也能得到较好的观测效果，但在某些场景中，如对利用自然背景进行伪装的目标进行观测或在海面耀光影响下对海面目标进行观测时，短波红外成像系统也较难得到有效的观测效果，而偏振成像系统可利用目标与自然背景间具有不同偏振度的特性，有效抑制背景杂波，提高目标对比度。
[0004]现有的具有偏振成像功能的成像系统多数为红外波段成像系统，虽然偏振成像可以在复杂背景中更好地识别目标，但短波红外光在通过偏振片后强度会减少50％，这使得系统在不需要偏振成像的场景中观测效果降低，作用距离减小。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中的短波红外光在通过偏振片后强度会减少50％，这使得系统在不需要偏振成像的场景中观测效果降低，作用距离减小的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其包括：共口径光学组件，设置在共口径光学组件光线输出路径上的分色镜，分色镜将光线分为可见光和短波红外光；设置在分色镜一侧与红外光对应的红外成像组，其中，红外成像组包括活动机构和第一偏振片，活动机构与第一偏振片连接，活动机构使第一偏振片可选择的作用于红外光。
[0007]进一步，分色镜将光线分为可见光和短波红外光。
[0008]进一步，可见光光路上设置有可见光成像组。
[0009]进一步，分色镜与第一偏振片之间设置有调节机构，以调节短波红外光的强度。
[0010]进一步，调节机构为设置在分色镜与第一偏振片之间的滤光轮。
[0011]进一步，调节机构为设置在分色镜与第一偏振片之间的变密度盘。
[0012]进一步，还包括设置在分色镜与红外成像组之间的分光镜，红外成像组包括目标偏振态测量机构和偏振成像机构，红外光通过分光镜分别射向目标偏振态测量机构和偏振成像机构，偏振成像机构可根据目标偏振态调节第一偏振片的旋转角度。
[0013]进一步，还包括反射镜和切换机构，切换机构同时作用于分光镜和反射镜，用于带动分光镜和反射镜位移，使分光镜或反射镜与短波红外光对应。
[0014]进一步，偏振成像机构包括第一偏振片，与第一偏振片连接的可驱动第一偏振片旋转的第一偏振转轮，以及依次设置的第一红外透镜组和第一红外探测器；目标偏振态测量机构包括第二偏振片，与第二偏振片连接的可驱动第二偏振片旋转的第二偏振转轮，以及依次设置的第二红外透镜组和第二红外探测器。
[0015]进一步，主镜、次镜、反射镜、像面和准直透镜，次镜与主镜同轴设置，反射镜具有多个，可以改变光线的传播方向，经过若干反射镜的光线依次经过像面和准直透镜后，射向分色镜。
[0016]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果为：活动机构的设置，使短波红外成像具有两种工作模式，可通过切换机构实现短波红外强度成像和短波红外偏振成像的自由切换，结构简单紧凑，能够实现全天候、高分辨、远距离观测，且在复杂背景下对目标具有较强的识别能力。
附图说明
[0017]图1是本申请提供的共口径光学组件的部分结构示意图。
[0018]图2是本申请提供的成像系统的部分结构的俯视图。
[0019]图3是本申请提供的分光镜、反射镜、切换机构的示意图。
[0020]图4是本申请提供的活动机构的示意图。
[0021]图5是本申请提供的系统光路结构主视图。
[0022]图6是本申请提供的短波红外偏振成像工作模式光路结构俯视图。
[0023]图7是本申请提供的短波红外强度成像工作模式光路结构俯视图。
[0024]附图标记说明如下：1、主镜；2、次镜；3、三镜；4、四镜；5、五镜；6、第一像面；7、准直透镜；8、分色镜；9、可见光透镜组；10、可见光探测器；11、变密度盘；12、分光镜；13、反射镜；14、第一偏振片；15、第一红外透镜组；16、第一红外探测器；17、第二偏振片；18、第二红外透镜组；19、第二红外探测器；20、切换机构；21、第二偏振转轮；22、第一偏振转轮；23、活动机构。
具体实施方式
[0025]体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。
[0026]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在
本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]为了进一步说明本专利技术的原理和结构，现结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明。
[0028]请参阅图1
‑
7，为本实施例提供的一种共口径可见光与短波红外偏振成像系统，包括共口径光学组件，共口径光学组件具有输入端和输出端，共口径光学组件输出路径上设置有分色镜8，分色镜8将共口径光学组件输出口输出的光线分为可见光和红外光，其中，红外光为短波红外光。
[0029]上述分色镜8的一侧设置有红外成像组，红外成像组设置在短波红外光的光路上，红外成像组可以实现短波红外光的偏振成像。
[0030]为了使红外成像组实现短波红外光的偏振成像，上述红外成像组包括第一偏振片14，第一偏振片14设置在短波红外光的光路上，对经过的短波红外光进行偏振处理，从而实现红外成像组对短波红外光的偏振成像。
[0031]上述红外成像组还包括活动机构23，第一偏振片14设置在活动机构23上，活动机构23可使第一偏振片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其特征在于，包括共口径光学组件，设置在共口径光学组件光线输出路径上的分色镜，分色镜将光线分为可见光和短波红外光；设置在分色镜一侧与短波红外光对应的短波红外成像组，其中，红外成像组包括活动机构和第一偏振片，活动机构与第一偏振片连接，活动机构使第一偏振片可选择的作用于红外光。2.根据权力要求1所述的共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其特征在于，分色镜将光线分为可见光和短波红外光。3.根据权利要求2所述的共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其特征在于，可见光光路上设置有可见光成像组。4.根据权利要求2所述的共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其特征在于，分色镜与第一偏振片之间设置有调节机构，以调节短波红外光的强度。5.根据权利要求4所述的共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其特征在于，调节机构为设置在分色镜与第一偏振片之间的滤光轮。6.根据权利要求4所述的共口径可见光与短波红外偏振成像系统，其特征在于，调节机构为设置在分色镜与第一偏振片之间的变密度盘。7.根据权利要求1
‑
6任意一项所述的共口径可见光与短波红外偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海波，李洪文，李宏壮，吴元昊，张景旭，
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：