一種基于制冷型紅外系統(tǒng)的外視場(chǎng)拼接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于靶場(chǎng)光電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及實(shí)現(xiàn)在大視場(chǎng)覆蓋范圍內(nèi)對(duì)多目標(biāo)的測(cè)量，具體涉及一種基于制冷型紅外系統(tǒng)的外視場(chǎng)拼接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在光電靶場(chǎng)測(cè)控領(lǐng)域，隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，對(duì)成像系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。在對(duì)目標(biāo)測(cè)量時(shí)，由于被測(cè)目標(biāo)速度快、數(shù)量多、所覆蓋的視場(chǎng)范圍大，而圖像傳感器的尺寸受到加工工藝的限制不可能做到很大，且要兼顧系統(tǒng)的作用距離要求，因此應(yīng)用單臺(tái)的高速攝像機(jī)不能拍攝到完整的畫(huà)面并提供更多的細(xì)節(jié)，需要采用視場(chǎng)拼接技術(shù)，以達(dá)到擴(kuò)大視場(chǎng)、提高分辨率的目的。
[0003]視場(chǎng)拼接一般可分為兩種類(lèi)型，一類(lèi)為內(nèi)拼接，又稱(chēng)像方拼接；另一類(lèi)為外拼接，又稱(chēng)物方拼接。
[0004]內(nèi)拼接又有多種形式，可以在第一像面上用多個(gè)面陣圖像探測(cè)器直接拼接，稱(chēng)直接拼接法；也可以在第一像面后借助于光學(xué)零件，將視場(chǎng)的不同部分成像到各自的面陣圖像探測(cè)器上進(jìn)行視場(chǎng)拼接，稱(chēng)光學(xué)拼接法。這兩種拼接形式都存在一定缺陷。直接拼接法的缺點(diǎn):首先，必須研制特殊圖像探測(cè)器，不能應(yīng)用市場(chǎng)上采購(gòu)的器件，依據(jù)拼接需求圖像探測(cè)器的一個(gè)或兩個(gè)端邊不能有引出導(dǎo)線，而且此端邊的幾何形狀和尺寸精度應(yīng)符合直接拼接的要求，否則會(huì)造成探測(cè)器之間會(huì)產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致焦平面像素缺失圖像出現(xiàn)盲區(qū)；其次，由于光學(xué)鏡頭視場(chǎng)很大，視場(chǎng)中心到視場(chǎng)邊緣很可能有很大的漸暈，導(dǎo)致像面照度明顯不均勻；再次，用這種方法拼接方陣時(shí)，最多只能用4±夬，實(shí)現(xiàn)“田”字型拼接。光學(xué)拼接法的缺點(diǎn):用半透半反棱鏡進(jìn)行拼接首先是能量利用率低，一級(jí)分光能量的最大利用率為50%，二級(jí)分光能量的最大利用率僅僅為25% ;其次，分光次數(shù)越多，要求光學(xué)鏡頭的后截距越長(zhǎng)，有時(shí)這種結(jié)構(gòu)要求是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
[0005]外拼接是將多個(gè)鏡頭按照精密計(jì)算的角度進(jìn)行拼接，將多個(gè)小視場(chǎng)拼接成一個(gè)大的視場(chǎng)，每個(gè)鏡頭都對(duì)應(yīng)一個(gè)探測(cè)器，成為具有大視場(chǎng)覆蓋的多目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。
[0006]在紅外波段內(nèi)，制冷型探測(cè)器其焦平面放置在杜瓦瓶?jī)?nèi)并封裝，因此焦平面的直接拼接法不合適；此外，采用棱鏡進(jìn)行拼接的光學(xué)拼接法會(huì)減低能量的利用率，且要求光學(xué)鏡頭具有較長(zhǎng)的后截距，考慮到制冷型紅外光學(xué)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)冷屏匹配的問(wèn)題，有時(shí)這種要求很難實(shí)現(xiàn)，因此該方法也不可取。
[0007]以上所有拼接方法，都不能減少探測(cè)器的使用數(shù)量，因此無(wú)法從根本上大幅度減少生產(chǎn)成本，尤其是制冷型紅外探測(cè)器，其造價(jià)相對(duì)昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種新型外視場(chǎng)拼接的裝置，有效的解決了現(xiàn)有拼接裝置造價(jià)昂貴、拼接不合適的技術(shù)問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:一種基于制冷型紅外系統(tǒng)的外視場(chǎng)拼接裝置，其特殊之處在于:包括分時(shí)曝光控制單元和在光學(xué)系統(tǒng)入射光的路徑上設(shè)置的反射鏡組及探測(cè)器；上述反射鏡組包括一個(gè)固定反射鏡及一個(gè)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡；上述反射鏡組還包括一個(gè)用于控制多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)；上述多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡設(shè)置在固定反射鏡的反射光軸上；上述多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡為圓形；上述多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡環(huán)鏡面圓周交錯(cuò)設(shè)置有兩個(gè)大小相同的扇形孔和兩個(gè)大小相同的扇形反射鏡；
[0010]上述分時(shí)曝光控制單元用于控制電機(jī)使多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡旋轉(zhuǎn)速度與制冷型紅外系統(tǒng)曝光時(shí)間同步；當(dāng)光通過(guò)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡相應(yīng)位置為孔時(shí)，由固定反射鏡曝光；當(dāng)光通過(guò)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡的相應(yīng)位置為反射鏡時(shí)，由多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡曝光；
[0011]上述入射光經(jīng)固定反射鏡與多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡分時(shí)曝光后將光信號(hào)分時(shí)成像在探測(cè)器上。
[0012]一種基于制冷型紅外系統(tǒng)的外視場(chǎng)拼接裝置的俯仰拼接裝置，其特殊之處在于:包括分時(shí)曝光控制單元和在光學(xué)系統(tǒng)入射光的路徑上設(shè)置的多層反射鏡組及探測(cè)器；上述多層反射鏡組由至少兩個(gè)反射鏡組疊放而成；上述反射鏡組包括一個(gè)固定反射鏡及一個(gè)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡；上述多層反射鏡組還包括一個(gè)用于控制反射鏡組多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)；上述多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡設(shè)置在固定反射鏡的反射光軸上；上述多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡為圓形；上述多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡環(huán)鏡面圓周交錯(cuò)設(shè)置有兩個(gè)大小相同的扇形孔和兩個(gè)大小相同的扇形反射鏡；
[0013]上述分時(shí)曝光控制單元用于控制電機(jī)使多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡旋轉(zhuǎn)速度與制冷型紅外系統(tǒng)曝光時(shí)間同步；當(dāng)光通過(guò)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡相應(yīng)位置為孔時(shí)，由固定反射鏡曝光；當(dāng)光通過(guò)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡的相應(yīng)位置為反射鏡時(shí)，由多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡曝光；
[0014]上述入射光經(jīng)固定反射鏡與多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡分時(shí)曝光后將光信號(hào)分時(shí)成像在探測(cè)器上。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明與一般的外視場(chǎng)拼接方法相比，這種拼接方法最大的優(yōu)點(diǎn)是減少了探測(cè)器的使用數(shù)量，從而大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。此外，這種外視場(chǎng)拼接方法其拼接誤差只與像元搭接誤差有關(guān)，與共面度誤差、平行度誤差無(wú)關(guān)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明外視場(chǎng)拼接原理圖；
[0017]圖2(a)為本發(fā)明外視場(chǎng)拼接出現(xiàn)誤差時(shí)的原理圖；
[0018]圖2(b)為本發(fā)明外視場(chǎng)拼接正確原理圖；
[0019]圖3為本發(fā)明外視場(chǎng)拼接效果圖；
[0020]圖4為本發(fā)明多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見(jiàn)圖1-4，一種基于制冷型紅外系統(tǒng)的外視場(chǎng)拼接裝置，包括分時(shí)曝光控制單元和在光學(xué)系統(tǒng)入射光的路徑上設(shè)置的反射鏡組及探測(cè)器；反射鏡組包括一個(gè)固定反射鏡及一個(gè)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡；反射鏡組還包括一個(gè)用于控制多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)；多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡設(shè)置在固定反射鏡的反射光軸上；多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡為圓形；多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡環(huán)鏡面圓周交錯(cuò)設(shè)置有兩個(gè)大小相同的扇形孔和兩個(gè)大小相同的扇形反射鏡；分時(shí)曝光控制單元用于控制電機(jī)使多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡旋轉(zhuǎn)速度與制冷型紅外系統(tǒng)曝光時(shí)間同步；當(dāng)光通過(guò)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡相應(yīng)位置為孔時(shí)，由固定反射鏡曝光；當(dāng)光通過(guò)多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡的相應(yīng)位置為反射鏡時(shí)，由多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡曝光；入射光經(jīng)固定反射鏡與多孔旋轉(zhuǎn)反射鏡分時(shí)曝光后將光信號(hào)分時(shí)成像在探測(cè)器上。
[0022]一種基于制冷型紅外系統(tǒng)的外視場(chǎng)拼接裝置的俯仰拼接裝置，包括分時(shí)曝光控制單元和在光學(xué)系統(tǒng)入射光的路徑上設(shè)置的多層反射鏡組及探測(cè)器；多層反射鏡組由至少兩個(gè)反射鏡組疊放而成；反射鏡組