一種基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，包括層疊設(shè)置的三層棱鏡組，第一層的主體為第一平行四邊形棱鏡，第二層的主體為第二平行四邊形棱鏡，第三層的主體為矩形棱鏡；其中，第一平行四邊形棱鏡的斜面角度為45度，左側(cè)斜面鍍制反射膜，右側(cè)斜面鍍制二色性分光膜；第二平行四邊形棱鏡的斜面角度為θ，右側(cè)斜面鍍制二色性分光膜；本發(fā)明解決了相距很近且共焦面的線陣探測(cè)器RGB多光譜分光難題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空/航天遙感與測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及ー種R (紅)、G (緑)、B (藍(lán))多光譜分光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在遙感領(lǐng)域，鑒于不同的地物有不同的反射特征光譜，依據(jù)遙感相機(jī)得到的地物在不同波長(zhǎng)處的反射率特征光譜曲線，就可將不同的地物區(qū)分開(kāi)來(lái)。R (紅)、G (緑)、B (藍(lán))作為常用的多光譜通道，它們?cè)诘匚锾綔y(cè)方面具有不同的作用，B (藍(lán))通道主要用來(lái)探測(cè)淺水地形，區(qū)分土壤和植被；G (緑)通道用于區(qū)分植被類(lèi)型和監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)；R (紅)用于植物分類(lèi)。
[0003]目前，R、G、B等多光譜實(shí)現(xiàn)分光的方法主要有:
[0004]I)多鏡頭分光，利用多個(gè)相同或者非常接近的鏡頭對(duì)同一景物成像，濾色片限定各鏡頭代表的譜段，ー個(gè)鏡頭對(duì)應(yīng)ー個(gè)多光譜譜段。多鏡頭分光和配準(zhǔn)時(shí)要求各鏡頭光軸平行到角秒精度，且裝配后精度可以保持。因此，只適用于地面分辨率低、焦距短的小型多光譜CXD相機(jī)。
[0005]2)多線陣CXD多光譜成像，就是ー個(gè)器件上有3條或數(shù)條平行排列的CXD線陣，它們相距較遠(yuǎn)，在該器件保護(hù)玻璃上分別鍍上對(duì)應(yīng)的濾光膜而得到多個(gè)譜段。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，適合于多光譜探測(cè)器之間相距較遠(yuǎn)，否則，多光譜干涉濾光膜鍍制寬度極窄，鍍膜エ藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn):地面目標(biāo)的多光譜圖像不是同時(shí)獲得的，對(duì)同一目標(biāo)配準(zhǔn)時(shí)，因不同多光譜CCD照相時(shí)間有差別，平臺(tái)姿態(tài)變化會(huì)造成配準(zhǔn)誤差。
[0006]3)單鏡頭分光，就是在鏡頭后設(shè)置分光系統(tǒng)，將接收到的光分解成多個(gè)光譜段。一般通過(guò)在分光棱鏡上鍍制分光膜，將同一視場(chǎng)的入射光束分開(kāi)。優(yōu)點(diǎn):這種方法得到的R、G、B圖像嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的是同一場(chǎng)景的多光譜圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出一種基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，解決了相距很近且共焦面的線陣探測(cè)器RGB多光譜分光難題。
[0008]本發(fā)明的基本技術(shù)方案如下:
[0009]基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，包括層疊設(shè)置的三層棱鏡組，第一層的主體為第一平行四邊形棱鏡，第二層的主體為第二平行四邊形棱鏡，第三層的主體為矩形棱鏡；其中，第一平行四邊形棱鏡的斜面角度為45度，左側(cè)斜面鍍制反射膜，右側(cè)斜面鍍制二色性分光膜；第二平行四邊形棱鏡的斜面角度為0，右側(cè)斜面鍍制二色性分光膜；
[0010]光由第一平行四邊形棱鏡的下底面入射，經(jīng)第一平行四邊形棱鏡的右側(cè)斜面反射B波段，透射R、G波段；其中一路，反射的B波段光經(jīng)第一平行四邊形棱鏡的左側(cè)斜面再次反射，依次經(jīng)第一平行四邊形棱鏡的上底面、第二平行四邊形棱鏡的左側(cè)斜面、第二平行四邊形棱鏡的上底面、所述矩形棱鏡出射；另一路，透射的R、G波段光經(jīng)第二平行四邊形棱鏡的下底面，在第二平行四邊形棱鏡的右側(cè)斜面再次分色，反射G波段，透射R波段，反射的G波段光經(jīng)第二平行四邊形棱鏡的左側(cè)斜面再次反射，依次經(jīng)第二平行四邊形棱鏡的上底面、所述矩形棱鏡出射；最終產(chǎn)生RGB光譜分量，三層棱鏡組中的各棱鏡厚度相適配，以保證各波段像面均為等光程、均共面；
[0011]第二平行四邊形棱鏡的斜面角度e滿足以下公式:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，其特征在于:包括層疊設(shè)置的三層棱鏡組，第一層的主體為第一平行四邊形棱鏡，第二層的主體為第二平行四邊形棱鏡，第三層的主體為矩形棱鏡；其中，第一平行四邊形棱鏡的斜面角度為45度，左側(cè)斜面鍍制反射膜，右側(cè)斜面鍍制二色性分光膜；第二平行四邊形棱鏡的斜面角度為e，右側(cè)斜面鍍制二色性分光膜； 光由第一平行四邊形棱鏡的下底面入射，經(jīng)第一平行四邊形棱鏡的右側(cè)斜面反射B波段，透射R、G波段；其中一路，反射的B波段光經(jīng)第一平行四邊形棱鏡的左側(cè)斜面再次反射，依次經(jīng)第一平行四邊形棱鏡的上底面、第二平行四邊形棱鏡的左側(cè)斜面、第二平行四邊形棱鏡的上底面、所述矩形棱鏡出射；另一路，透射的R、G波段光經(jīng)第二平行四邊形棱鏡的下底面，在第二平行四邊形棱鏡的右側(cè)斜面再次分色，反射G波段，透射R波段，反射的G波段光經(jīng)第二平行四邊形棱鏡的左側(cè)斜面再次反射，依次經(jīng)第二平行四邊形棱鏡的上底面、所述矩形棱鏡出射；最終產(chǎn)生RGB光譜分量，三層棱鏡組中的各棱鏡厚度相適配，以保證各波段像面均為等光程、均共面； 第二平行四邊形棱鏡的斜面角度9滿足以下公式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，其特征在干:第一平行四邊形棱鏡的左、右兩側(cè)分別膠合第一直角梯形棱鏡、第一三角形棱鏡，第二平行四邊形棱鏡的左、右兩側(cè)分別膠合第二直角梯形棱鏡、第二三角形棱鏡，使得第一層和第二層棱鏡組外形平整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，其特征在于:在第一三角形棱鏡的右側(cè)還設(shè)置有另一矩形棱鏡，對(duì)應(yīng)于全色探測(cè)器的像面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，其特征在于:所有棱鏡均米用光學(xué)石英玻璃JGSl。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于近距離共焦面線陣探測(cè)器的多光譜分光系統(tǒng)，其特征在于:第二平行四邊形棱鏡的底面邊長(zhǎng)t2為2.24mm，第二平行四邊形棱鏡的斜面角度0為 44.6。。
【文檔編號(hào)】G01J3/02GK103528680SQ201310468385
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】閆阿奇, 張建, 周祚峰, 武登山, 冷寒冰, 曹劍中, 張凱勝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所