公开了一种辐射转换片、辐射面阵探测器及其辐射扫描线迹图像的探测系统，主要技术特点是，辐射转换片含有基片、阵列网格、吸收纳米粉、上转换材料纳米粉，阵列网格的每个网格通孔的底上依次均匀填充一层吸收纳米粉和一层上转换材料纳米粉，构成一个转换单元，辐射转换片吸收目标辐射能量，辐射波段从紫外辐射直到远红外辐射及微波辐射，吸收纳米粉的温度升高，发出红外辐射被上转换材料纳米粉吸收，发射可见光；辐射面阵探测器是辐射转换片的阵列网格紧贴可见光探测器的探测面；辐射扫描线迹图像探测系统含有使辐射图像在辐射面阵探测器上扫描的驱动平台；通过目标辐射扫描线迹图像的空域-时域解析获得目标辐射特性、方位、距离与速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于遥感遥测
，主要涉及一种基于纳米粉全波段吸收辐射的辐射面阵探测器及其辐射扫描线迹图像的探测系统，尤其涉及一种基于纳米粉全波段吸收转换成热辐射再转换成可见光辐射的面阵探测器的扫描线迹图像的探测系统，通过扫描线迹图像中目标辐射图像的空域-时域信息的解析获得目标辐射特性、方位、距离与速度。
技术介绍
红外图像被动侦察系统用于光电预警侦察系统，采用固定安置在转台上的红外面阵(线阵)探测器，转台转动中目标图像扫过探测面形成目标摆扫图像，计算机软件通过对目标摆扫图像中与摆扫运动方向一致的相关转换单元的信号卷积，解析目标红外辐射信息和实时方位参数，获得目标的方位，其中图像的分辨率受到红外探测器的像素数量、像元尺寸和积分时间的限制。激光距离选通成像系统，用于对远处复杂环境中小目标的探测，对近处目标由于激光后向散射在ICCD探测器响应信号的时间常数长，有迟滞拖尾现象，存在距离盲区。申请号:201318003797.7《瞬态短脉冲辐射面阵探测器及其制备方法》，公开了一种基于齿合结构镀钨膜填充上转换材料的复合片叠加在面阵CCD探测面的瞬态短脉冲辐射面阵探测器，该探测器吸收短脉冲辐射产生热辐射，同时热辐射展宽了脉冲宽度，上转换材料吸收热辐射后发射可见光，面阵CCD探测器接收可见光形成对瞬态短脉冲辐射的能量分布图像；该探测器在凝视成像模式工作时，目标的多重辐射信号叠加输出，探测器易饱和以及响应信号的迟滞拖尾导致捕获频率低，降低了目标的信息量。申请号:201210303630.7《激光合束照射与接收系统》，公开了一种基于棱镜侧面薄膜反射、端面入射透过、光学纤维棒和准直镜的多光束多波段高功率激光合束发射与接收系统，合束激光照射目标，波段选通平面平板反射镜将照射目标的反射激光/漫反射激光和激光致辐射分束为不同波段的光束，相应波段探测器接收，实现对目标的探测与图像获取；该系统需要对多个波段探测光路，且需要多个波段光轴校轴，多个探测器图像和激光发射时间进行时统处理，解析后获得目标的方位、距离。传统的遥感遥测(微波雷达、光电雷达)系统采用波(长)段区间、时间区间分段研制侦察系统提高目标信号的信噪比，采用目标红外摆扫图像与噪声特征之间的区别，增加目标信息提取率，基于上述机理的遥感遥测系统，(I)系统庞大、复杂；(2)对于不同侦察环境需要开起相对应的探测系统，操作人员对侦察环境的判断和探测器切换周期、协调难度加大；(3)发射激光的后向散射、激光电源电磁福射对各个探测系统存在干扰；(4)现有红外探测器的响应波段窄、像元尺寸大和像素数量小(与CCD探测器比较)。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是，针对现有遥感遥测系统的波(长)段区间探测的不足，提供一种基于纳米粉全波段吸收辐射的辐射面阵探测器。本专利技术要解决的第二个技术问题是，针对现有的激光后向散射对凝视成像干扰的不足，提供一种基于辐射面阵探测器扫描线迹图像的探测系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供的辐射面阵探测器含有辐射转换片、CCD探测器，所述辐射转换片紧贴在CCD探测器的探测面上，其特征在于:所述辐射转换片含有基片、阵列网格、吸收纳米粉、上转换材料纳米粉，所述基片是辐射能量能够透过的薄的光学平板，例如:100 μπι厚度的金刚石片，也可以是SiC或者CaF2薄片，所述阵列网格由附着在基片上的金属膜层刻蚀出阵列通孔图案构成，金属膜层构成通孔的孔壁，基片构成通孔的底，例如:在基片上镀金膜层，光刻形成方形通孔阵列网格，网格线的线宽小于网格间隔的三分之一，所述阵列网格的网格间隔小于所述CCD探测器分辨率的三分之一，所述吸收纳米粉是福射吸收效率高，且比热高的纳米材料，例如:鹤纳米粉、镁纳米粉、石墨稀纳米粉等，所述上转换材料纳米粉是吸收红外辐射能量发射可见光的纳米粉，所述阵列网格的每个网格通孔的底上依次填充一层吸收纳米粉和一层上转换材料纳米粉，构成一个转换单元，阵列网格上的金属膜层网格线阻止转换单元之间的辐射，减少了串扰，每个网格内吸收纳米粉微粒层与上转换材料纳米粉微粒层紧密靠近，充分传递红外辐射能量；辐射转换片吸收目标辐射能量，辐射波段从紫外辐射直到远红外辐射及微波辐射，吸收纳米粉的温度升高，发出红外辐射被上转换材料纳米粉吸收，发射可见光；所述辐射转换片的网格紧贴在CCD探测器的探测面上，阻止了各个转换单元之间吸收纳米粉微粒与上转换材料纳米粉微粒的串动，确保了辐射面阵探测器的响应灵敏度面均匀性，目标发射/反射/散射的辐射能量穿过辐射转换片的基片被吸收纳米粉吸收，温度升高，发出的红外辐射被上转换材料纳米粉吸收，发射可见光，所述CCD探测器接收可见光形成目标图像，实现对目标辐射图像的探测；本专利技术还包括采用辐射面阵探测器的扫描线迹图像探测系统，含有辐射面阵探测器、抛面镜、扫描驱动台、激光(微波)照射系统、计算机扫描线迹图像处理系统，其特征在于:所述辐射面阵探测器的探测面位于所述抛面镜的焦平面上，接收目标辐射扫描，形成扫描线迹图像；所述抛面镜汇聚目标辐射(反射/漫反射)能量，辐射波段从紫外辐射直到远红外辐射，且在抛面镜的焦平面上形成图像，所述抛面镜为辐射全反射镜，例如:镀金反射镜；所述扫描驱动台是受计算机控制以一定速度V/角速度ω的运动平台，且实时记录扫描驱动台的运动轨迹，使目标辐射图像在辐射面阵探测器的探测面上扫描，扫描线迹辐射能量被辐射转换片吸收，使得吸收纳米粉的温度升高，发出扫描线迹的红外辐射图像，被上转换材料纳米粉吸收，发射扫描线迹可见光图像，所述CCD探测器接收扫描线迹可见光图像，实现对目标辐射图像的探测；所述激光(微波)照射系统在h时刻发射脉冲激光(微波)，照射目标，所述辐射面阵探测器的CCD探测器从h时刻到13时刻接收目标形貌辐射能量和脉冲激光(微波)后向散射辐射能量，由于目标与辐射面阵探测器相对运动，CCD探测器接收到目标扫描线迹辐射图像和脉冲激光(微波)后向散射扫描线迹辐射图像，记录了从h时刻到〖3时刻目标辐射图像的运动轨迹，扫描过程中，所述辐射面阵探测器始终以未辐照转换单元接收目标辐射，从而减少了激光(微波)后向散射的影响，其中:目标扫描线迹图像的长/短表示了目标在扫描方向上的反/正向运动快慢，目标扫描线迹图像的粗细变化表示了目标姿态变化和距离的远近，目标扫描线迹图像的方向变化表示了目标在与扫描线迹垂直方向的运动，t2时刻接收到目标的漫反射脉冲激光(微波)辐射图像，当t 2小于t 3时，目标漫反射激光(微波)脉冲辐射图像叠加在目标辐射扫描线迹图像上，构成目标的激光(微波)辐射扫描线迹图像；目标扫描线迹图像记录了 t1-t3时间间隔内激光(微波)后向散射、目标辐射(散射/反射/漫反射)随时间延续和空间相对运动的所有辐射信号的变化；所述计算机扫描线迹图像处理系统采用卷积方法编制图像复原程序，依据扫描驱动台的方位和运动速度、当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种辐射转换片(1)，含有基片(11)、阵列网格(12)、吸收纳米粉(13)、上转换材料纳米粉(14)，其特征在于：所述基片(11)是辐射能量能够透过的薄的光学平板，所述阵列网格(12)由附着在基片(11)上的金属膜层刻蚀出阵列通孔图案，金属膜层构成通孔的孔壁，基片(11)构成通孔的底，网格线的线宽小于网格间隔的三分之一，所述吸收纳米粉(13)是对辐射吸收效率高，且比热高的纳米材料，所述上转换材料纳米粉(14)是吸收红外辐射能量发射可见光的纳米粉，所述阵列网格(12)的每个网格通孔的底上依次均匀填充一层吸收纳米粉(13)和一层上转换材料纳米粉(14)，构成一个转换单元，每个网格内吸收纳米粉(13)微粒层与上转换材料纳米粉(14)微粒层紧密靠近，充分传递红外辐射能量；辐射转换片吸收目标辐射能量，辐射波段从紫外辐射直到远红外辐射及微波辐射，吸收纳米粉(13)的温度升高，发出红外辐射被上转换材料纳米粉(14)吸收，发射可见光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：南瑶，贾选军，李勤学，崔东旭，常伟军，杨鸿儒，
申请(专利权)人：中国兵器工业第二零五研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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