一种基于F数和像元尺寸匹配重构的红外成像系统技术方案

技术编号:40850377 阅读:11 留言:0更新日期:2024-04-01 15:48
本说明书涉及一种基于F数和像元尺寸匹配重构的红外成像系统,涉及制冷型红外成热成像技术领域。该系统包括可变焦光学子系统和红外探测器;所述红外探测器包括红外焦平面阵列,所述红外焦平面阵列通过多个像元配合形成,且相邻所述像元合并形成矩阵式等效像元,且所述矩阵式等效像元的尺寸与所述红外探测器的F数以及所述可变焦光学系统的F数相匹配;所述可变焦光学子系统的光轴方向与所述红外焦平面阵列所在平面垂直。该系统能够根据使用需求灵活选择组合参数的方式,即为调整F数和矩阵式等效像元的尺寸间的比值,满足不同使用需求下对该系统灵敏度或识别性能的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制冷型红外成热成像,具体涉及一种基于f数和像元尺寸匹配重构的红外成像系统。


技术介绍

1、目前,于给定光学口径的红外成像系统而言,f数和红外探测器像元尺寸d是决定该系统探测识别性能的关键参数。主要原因在于,组合参数(即为fλ/d)不仅直接影响着单个像元的能量集中度,还直接影响着上述系统的分辨率。而最优点目标探测能力和最优面目标识别能力所需要的组合参数的取值通常存在显著差异。因此,同一给定光学口径的红外成像系统无法满足上述两种情况的使用需求。

2、通常,传统红外成像系统的f数和像元尺寸都是固定的,例如,常见的红外探测器f数为2和4,像元尺寸规格多为25μm、20μm、15μm等,而均为离散形式的f数和像元尺寸规格间的组合无法满足使用时对探测识别能力的最优选择需求。另外,虽然通过光学变焦可以在一定程度上实现对红外成像系统搜索功能和跟踪功能的切换兼容,但在变焦过程中,因光学系统f数与探测器冷屏f数保持一致,该系统的有效光学口径是随之变化,从而使得光学口径的利用率较低,成像系统的灵敏度较差。


技术实现思路

1、本说明书的目的是提供一种基于f数和像元尺寸匹配重构的红外成像系统,以克服现有红外成像系统存在的上述缺陷。

2、为实现上述目的,本说明书采用如下技术方案:

3、本说明书提供一种基于f数和像元尺寸匹配重构的红外成像系统,包括可变焦光学子系统和红外探测器;

4、所述红外探测器包括红外焦平面阵列,所述红外焦平面阵列通过多个像元配合形成,且相邻所述像元合并形成矩阵式等效像元,且所述矩阵式等效像元的尺寸与所述红外探测器的f数以及所述可变焦光学子系统的f数相匹配;

5、所述可变焦光学子系统的光轴方向与所述红外焦平面阵列所在平面垂直。

6、基于上述任一技术方案,本说明书能够获得如下技术效果:

7、该红外成像系统通过针对不同的使用需求,可快速通过调节组合参数以满足使用需求。具体地,该系统能够根据使用需求灵活选择组合参数的方式,即为调整f数和矩阵式等效像元的尺寸间的比值,满足不同使用需求下对该系统灵敏度或识别性能的需求。基于此,可见,该系统能够无需重新配置,仅需重新调节参数的方式满足不同场景条件的使用需求,

8、适用性较强。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于F数和像元尺寸匹配重构的红外成像系统,其特征在于,包括可变焦光学子系统和红外探测器;

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述矩阵式等效像元为方阵式等效像元。

3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述矩阵式等效像元的光电探测信号的读出方式为所述矩阵式等效像元中各像元的光电探测信号对应的电荷之和。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述红外探测器还包括可变F数冷屏和杜瓦组件;

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述红外成像系统还包括控制模块,所述控制模块分别与所述可变焦光学子系统、所述可变F数冷屏以及所述红外焦平面阵列连接,所述控制模块用于控制所述可变焦光学子系统、所述可变F数冷屏与所述红外焦平面阵列配合使用。

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述红外成像系统还包括信息处理模块,所述信息处理模块输入端分别与所述红外焦平面阵列和所述控制模块连接,所述信息处理模块用于接收和处理源于所述红外焦平面阵列的红外成像数据。

7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述红外成像系统还包括显示模块,所述显示模块与所述信息处理模块连接,所述显示模块用于接收和显示所述信息处理模块的输出结果。

8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述可变焦光学子系统在变焦过程中的有效光学口径为固定参数。

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【技术特征摘要】

1.一种基于f数和像元尺寸匹配重构的红外成像系统,其特征在于,包括可变焦光学子系统和红外探测器;

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述矩阵式等效像元为方阵式等效像元。

3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述矩阵式等效像元的光电探测信号的读出方式为所述矩阵式等效像元中各像元的光电探测信号对应的电荷之和。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述红外探测器还包括可变f数冷屏和杜瓦组件;

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述红外成像系统还包括控制模块,所述控制模块分别与所述可变焦光学子系统、所述可变f数冷屏以及所述红外焦平面阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员:周峰雷成敏马瑶瑶陈河韩国良徐文玲田苗
申请(专利权)人:中国人民解放军九三二三六部队
类型:新型
国别省市:

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