本发明专利技术提供了一种可见光与红外复合成像装置，包括图像采集装置和图像处理器：所述图像采集装置包括：反光镜，设置于可见光和红外共用的光路上，通过反射将可见光的光轴偏离红外光轴；红外物镜，从所述共用光路中未被所述反光镜遮挡的部分接收待测物点辐射的红外线，聚焦形成视场内物点的红外图像；可见光物镜，设置于经所述反光镜调整后的可见光光轴上，接收物点反射的可见光，聚焦形成视场内物点的可见光图像；所述图像处理器，获取视场区域范围内物点的红外图像和可见光图像，对两者进行融合处理。本发明专利技术能够同时采集视场内物点的可见光图像和红外图像，且任意物点的可见光图像和红外图像均能实现精确配准。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学成像
，尤其涉及一种可见光与红外复合成像装置。
技术介绍
在现有的图像融合系统中进行图像采集的可见光物镜光轴与红外物镜光轴相平 行或者具有一定的夹角，这种光路布局型式具有一定的局限性，不能够同时实现在任何距 离处的图像精确配准。 在进行图像融合时首先要保证可见光物镜的视场与红外物镜的视场是一致的。以 下进行分析的内容是在二者视场一致的条件下展开的。 当可见光物镜光轴与红外物镜光轴相平行时，假设两个不同距离的物点A、B在红 外物镜的光轴上，则物点A、B在红外物镜像面上所成像点分别为A IR和BIR，成像位置处于红 外成像器件的中心;物点A、B在可见光物镜像面上所成像点分别为Αν和Bv，与可见光成像器 件中心的间隔分别为y A和yB，且yA矣yB，成像示意图如图1所示。物点Α和Β经红外物镜成像后 在同一个监视器上显示像点分别为六' 11?和8'1[?，物点4和8经可见光物镜后在同一个监视器 上显示像点分别为A'v和B'v。其中，A'0^PB' ir处于监视器中心，A'v和B'v与监视器中心的间 隔分别为y'A和y'B(y' A矣y'B)，如图2所示。 在图像配准中可通过移动可见光图像使A ' v与A ' 11?相重合实现物点A的精确配准， 但是无法同时B'v与B'IR相重合，即无法同时实现物点B的精确配准。由以上可知可见光物镜 光轴与红外物镜光轴相平行的设计方案无法保证不同位置的物点同时实现精确的配准。 当可见光物镜光轴与红外物镜光轴以一定夹角α相交时，其交汇点设为物点A，另 有一个不与物点Α相重合的物点Β。则物点Α和Β在红外物镜像面上所成像点分别为Ad^PB ir， 其中，Air成像位置处于红外成像器件的中心，Bir与红外成像器件中心的间隔为y BIR;物点A、 B在可见光物镜像面上所成像点分别为Αν和Bv，Av成像位置处于可见光成像器件的中心，BV 与可见光成像器件中心的间隔为yBV，且yBn^yBV，如图3所示。物点Α和Β经红外物镜成像后 在同一个监视器上显示像点分别为六'^和以^物点六和於圣可见光物镜成像后在同一个监 视器上显示像点分别为A'v和B'v。其中，Α'π^ΡΑ'ν处于监视器中心，Β'π^ΡΒ'ν与监视器中心 的间隔分别为y ' bir和y ' bv (y ' bir矣y ' bv)，如图4所不。 可见光物镜光轴与红外物镜光轴具有一定夹角的设计方案在图像配准中可保证 一定距离的物点A处的精确配准，但是不能够同时保证物点B的精确配准。由以上可知可见 光物镜光轴与红外物镜光轴具有一定夹角的设计方案无法保证不同位置的物点同时实现 精确配准。 由上述分析可知，现有的图像融合系统中进行图像采集时，存在无法在任意位置 点同时实现精确图像配准的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的是提供一种可见光与红外复合成像装置。为了对披 露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛 评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简 单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本专利技术提供了一种图像采集装置，包括： 反光镜，设置于可见光和红外共用的光路上，通过反射将可见光的光轴偏离红外 光轴； 红外物镜，从所述共用光路中未被所述反光镜遮挡的部分接收待测物点辐射的红 外线，聚焦形成视场内物点的红外图像； 可见光物镜，设置于经所述反光镜调整后的可见光光轴上，接收物点反射的可见 光，聚焦形成视场内物点的可见光图像。 在一可选实施例中，所述反光镜的数量为一个或者多个，通过单次反射或者多次 反射，将可见光的光轴偏离红外光轴。 在一可选实施例中，所述反光镜设置于所述红外光路的中心区域； 在一可选实施例中，所述反光镜是一半反半透材质的平板。 在一可选实施例中，所述反光镜包括:一第一反光镜，设置于所述共用光路的中心 位置，通过调整反射角度将可见光光轴偏离红外光轴;一第二反光镜，设置于所述第一反光 镜的反射光路上，且不在所述共用光路上，通过调整反射角度进一步调整可见光光轴的方 向。 在一可选实施例中，所述图像采集装置还包括设置于可见光光路上的可见光保护 窗和/或设置于红外光路上的红外保护窗。 本专利技术还提供了一种可见光与红外复合成像装置，包括:如上所述的的图像采集 装置;图像处理器，分别与所述图像采集装置中的红外物镜和可见光物镜相连，获取视场区 域范围内物点的红外图像和可见光图像，对两者进行融合处理。 在一可选实施例中，所述可见光与红外复合成像装置还包括:显示器，与所述图像 处理器相连，对融合处理后的图像进行实时显示。 本专利技术还提供了一种图像采集方法，包括： 在物点反射的可见光与辐射的红外线共用的光路上设置反光镜，通过反射将可见 光的光轴偏离红外光轴； 在所述共用的光路上设置红外物镜，从红外光路中未被所述反光镜遮挡的部分接 收物点辐射的红外线，聚焦形成视场内物点的红外图像； 在经所述反光镜调整后的可见光光轴上设置可见光物镜，接收物点反射的可见 光，聚焦形成视场内物点的可见光图像。 在一可选实施例中，采用一个或者多个反光镜，通过单次反射或者多次反射，将可 见光的光轴偏离红外光轴。 在一可选实施例中，将所述反光镜设置于所述共用光路的中心区域。 在一可选实施例中，所述反光镜是一半反半透材质的平板。 在一可选实施例中，所述反光镜包括一第一反光镜和一第二反光镜，其中：将第一 反光镜设置于所述共用光路的中心位置，通过调整反射角度将可见光光轴偏离红外光轴； 将第二反光镜设置于所述第一反光镜的反射光路上，且不在所述共用光路上，通过调整反 射角度进一步调整可见光的光轴方向。 在一可选实施例中，还在可见光光路上设置可见光保护窗；和/或在红外光路上设 置红外保护窗。 本专利技术还提供了一种可见光与红外复合成像方法，其特征在于，包括： 采用上述图像采集方法同时采集视场内物点的可见光图像和红外图像； 对得到的可见光图像和红外图像进行融合处理。 为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求 中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是 各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下 面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们 的等同。【附图说明】 图1是可见光物镜光轴与红外物镜光轴相平行时成像示意图； 图2是可见光物镜光轴与红外物镜光轴相平行时图像配准示意图； 图3是可见光物镜光轴与红外物镜光轴相交时成像不意图； 图4是可见光物镜光轴与红外物镜光轴相交时图像配准示意图；图5是第一实施例一种图像采集装置结构示意图； 图6是第一实施例另一种图像采集装置结构示意图； 图7是第一实施例又一种图像采集装置结构示意图；图8是第二实施例一种可见光与红外复合成像装置结构示意图；图9是第二实施例一种图像米集方法流程不意图； 图10是第四实施例一种红外与可见光复合成像方法流程示意图。【具体实施方式】 以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够 实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像采集装置，其特征在于，包括：反光镜，设置于可见光和红外共用的光路上，通过反射将可见光的光轴偏离红外光轴；红外物镜，从所述共用光路中未被所述反光镜遮挡的部分接收待测物点辐射的红外线，聚焦形成视场内物点的红外图像；可见光物镜，设置于经所述反光镜调整后的可见光光轴上，接收物点反射的可见光，聚焦形成视场内物点的可见光图像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贾海涛，孙爱平，张可，吴磊，罗永伦，
申请(专利权)人：成都速联创智科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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