專利名稱：多波段遠紅外熱像儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種遠紅外熱像儀，特別是多波段遠紅外熱像儀。
背景技術：
參照圖3，文獻“申請?zhí)枮?9125191. 1的中國發(fā)明專利”公開了一種紅外多光譜掃 描熱象儀，包括聚焦望遠系統(tǒng)、雙色鏡、探測器等，其中掃描鏡為一平面鏡，其法線與轉軸有 一夾角，在掃描鏡的光路上設有一聚焦望遠系統(tǒng)，在聚焦望遠系統(tǒng)之后的光軸上設有參考 黑體盤和雙色鏡，雙色鏡將光束分成三個波段兩個通道，并且分別經透鏡聚焦在熱紅外探 測器和可見/近紅外探測器上。該熱象儀為折反系統(tǒng)，采用雙色鏡將光束分成兩個通道，實 現(xiàn)多波段成像，但是分光效率和傳輸率均較低，效率只有83. 3%，并且無法人為選擇成像子 波段和全波段。一般來說，紅外濾光片設計性能良好傳輸率均較高，濾光片數(shù)目越多紅外波段可 更為精細的劃分，可達數(shù)十個。單純追求波段數(shù)增加，不但需要增加濾光片的數(shù)量，加大紅 外濾光片設計難度，帶來儀器高成本；而且在較窄波段內進行紅外成像，子波段數(shù)接收到的 輻射低，使得各個波段的圖像信噪比低，信息量大，難以處理，更為糟糕的是這種成像設計 方式忽視了全波段所提供的充分信息，很大程度上造成信息的損失，難以達到更高的探測 精度。
發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有技術紅外多光譜掃描熱象儀分光效率低、傳輸率低的不足，本實用 新型提供一種多波段遠紅外熱像儀，通過旋轉嵌入紅外帶通濾光片的轉輪，使得紅外輻射 分別經過多個紅外帶通濾光片實現(xiàn)多波段遠紅外成像功能，可以提高分光效率和傳輸率。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案一種多波段遠紅外熱像儀，包括 計算機、圖像采集系統(tǒng)，其特點是還包括濾光片轉輪系統(tǒng)、紅外熱像儀和控制器系統(tǒng)，濾光 片轉輪系統(tǒng)固定于紅外熱像儀的鏡頭與焦平面之間，濾光片轉輪系統(tǒng)轉輪上的8 9微米 濾光片、9 10微米濾光片、10 11微米濾光片、11 12微米濾光片位于鏡頭與焦平面的 光路上，控制器系統(tǒng)通過轉輪控制傳輸線與濾光片轉輪系統(tǒng)電連接，控制器系統(tǒng)通過控制 線路與計算機電連接，紅外熱像儀通過圖像數(shù)據(jù)傳輸線與圖像采集系統(tǒng)電連接。本實用新型的有益效果是由于通過旋轉嵌入紅外帶通濾光片的轉輪，使得紅外 輻射分別經過多個紅外帶通濾光片實現(xiàn)多波段遠紅外成像功能，通過4個紅外濾光片進行 紅外多波段均勻成像，并結合全波段8 14微米成像方式，可近乎同時獲得四個子波段和 一個全波段紅外圖像，成像質量高，提高了分光效率和傳輸率，效率由現(xiàn)有技術的83. 3%提 高到90%以上。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。
圖1是本實用新型多波段遠紅外熱像儀紅外濾光片分光多波段成像系統(tǒng)示意圖。
3[0010]圖2是圖1中濾光片轉輪系統(tǒng)示意圖。圖3是背景技術紅外多光譜掃描熱象儀示意圖。圖中，1-濾光片轉輪系統(tǒng)；2-紅外熱像儀；3-控制器系統(tǒng)；4-計算機；5-圖像數(shù)據(jù) 傳輸線；6-轉輪中軸線；7-轉輪控制傳輸線；8-控制線路；9-光路；11-8 9微米濾光片； 12-9 10微米濾光片；13-10 11微米濾光片；14-11 12微米濾光片；15-光路阻擋板; 16-無介質通道；17-直流電機；18-皮帶；31-脈沖開關；102-采集卡；103-機箱顯示器數(shù) 據(jù)線；104-顯示器。
具體實施方式
參照圖1 2。本實用新型包括濾光片轉輪系統(tǒng)1、一臺8-14微米紅外熱像儀2、 濾光片轉輪控制器系統(tǒng)3、計算機4和圖像采集系統(tǒng)。由濾光片轉輪控制系統(tǒng)3控制濾光片 轉輪系統(tǒng)1轉輪的轉動以采集不同波段的紅外圖像，實現(xiàn)紅外多波段成像。濾光片轉輪系 統(tǒng)1固定于紅外多波段熱像儀2的鏡頭與焦平面之間，使得濾光片轉輪系統(tǒng)1轉輪上的各 個通道11 16位于鏡頭與焦平面的光路9上，將濾光片轉輪驅動控制器系統(tǒng)3通過轉輪 控制傳輸線7與濾光片轉輪系統(tǒng)1電連接，濾光片轉輪驅動控制器系統(tǒng)3通過控制線路8 與計算機4電連接，紅外多波段熱像儀2通過圖像數(shù)據(jù)傳輸線5與圖像采集系統(tǒng)電連接，這 樣就完成了整個系統(tǒng)的連接工作。給控制器系統(tǒng)3通電，通過脈沖開關31或計算機4控制 控制器系統(tǒng)3工作驅動直流電機17工作，通過皮帶18帶動濾光片轉輪系統(tǒng)1轉輪轉動，如 果8 9微米濾光片11位于光路9上，則可以通過該系統(tǒng)采集8 9微米的紅外圖像；如 果9 10微米濾光片12位于光路9上，則可以通過該系統(tǒng)采集9 10微米的紅外圖像； 如果10 11微米濾光片13位于光路9上，則可以通過該系統(tǒng)采集10 11微米的紅外圖 像；如果11 12微米濾光片14位于光路9上，則可以通過該系統(tǒng)采集11 12微米的紅 外圖像；如果無介質通道16位于光路上，則可以通過該系統(tǒng)采集8 14微米的紅外圖像。 根據(jù)應用需要選擇所需的波段進行成像。通過4個紅外濾光片進行紅外多波段均勻成像，并結合全波段8 14微米成像方 式，可近乎同時獲得四個子波段和一個全波段紅外圖像，成像質量高，抗環(huán)境干擾性強，性 能達到軍用標準，窄帶濾光片波段范圍為1微米，溫度變化較小，模塊化較高，放棄對地面 目標不敏感的12 14微米子波段成像，減少了濾光片數(shù)目，使得成本較低。該系統(tǒng)的特點 是a.紅外熱像儀焦距及成像角度方位可按照需要調節(jié)，能獲得大范圍遠距離紅外圖像； b.紅外熱像儀通過數(shù)據(jù)線與計算機的采集卡直接相連，通過圖像采集軟件控制采集的紅外 圖像的亮度、格式等，可以獲得240 X 320和640X960大小的BMP、JPG、TIF等多種格式的圖 像，同時可進行視頻格式采集；c.轉輪系統(tǒng)可人為控制來選擇使用不同的濾光片，該濾光 片轉輪驅動系統(tǒng)可以進行手動和計算機控制，紅外圖像通過不同的濾光片“過濾”代替分光 棱鏡以獲得傳輸率較高的不同波段的圖像，效率可達90%以上，同時可以配合子波段采集 進行全波段成像。本實用新型專利熱像儀屬于光、機、電一體化成像系統(tǒng)，可應用于衛(wèi)星遙感、目標 檢測和識別等領域。
權利要求一種多波段遠紅外熱像儀，包括計算機、圖像采集系統(tǒng)，其特征在于還包括濾光片轉輪系統(tǒng)、紅外熱像儀和控制器系統(tǒng)，濾光片轉輪系統(tǒng)固定于紅外熱像儀的鏡頭與焦平面之間，濾光片轉輪系統(tǒng)轉輪上的8～9微米濾光片、9～10微米濾光片、10～11微米濾光片、11～12微米濾光片位于鏡頭與焦平面的光路上，控制器系統(tǒng)通過轉輪控制傳輸線與濾光片轉輪系統(tǒng)電連接，控制器系統(tǒng)通過控制線路與計算機電連接，紅外熱像儀通過圖像數(shù)據(jù)傳輸線與圖像采集系統(tǒng)電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種多波段遠紅外熱像儀，用于遠距離大范圍遠紅外多波段成像。其特是將濾光片轉輪系統(tǒng)固定于紅外熱像儀的鏡頭與焦平面之間，濾光片轉輪系統(tǒng)轉輪上的8～9微米濾光片、9～10微米濾光片、10～11微米濾光片、11～12微米濾光片位于鏡頭與焦平面的光路上，控制器系統(tǒng)通過轉輪控制傳輸線與濾光片轉輪系統(tǒng)電連接，控制器系統(tǒng)通過控制線路與計算機電連接，紅外熱像儀通過圖像數(shù)據(jù)傳輸線與圖像采集系統(tǒng)電連接。由于通過旋轉嵌入紅外帶通濾光片的轉輪，使得紅外輻射分別經過多個紅外帶通濾光片實現(xiàn)多波段遠紅外成像功能，效率由現(xiàn)有技術的83.3％提高到90％以上。
文檔編號G01J5/08GK201615790SQ200920035120
公開日2010年10月27日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權日2009年10月20日
發(fā)明者潘泉, 程詠梅, 趙永強, 陳超, 高仕博 申請人:西北工業(yè)大學