一种小型长波红外成像光谱仪及其成像方法技术

本发明专利技术公开了一种小型长波红外成像光谱仪，包括前置望远物镜、准直物镜组、可变相位滤波系统、成像光学系统、长波红外焦平面探测器、成像电气组件和干涉图谱处理模块，可变相位滤波系统包括固定反射镜、动镜和驱动电机，动镜在驱动电机的驱动下沿其法线方向运动；还公开了光谱仪的成像方法；本光谱仪在获得二维目标场景红外辐射信号干涉图的同时采集光谱图像信息，使得光谱图像的采集速率得以提升，本光谱仪相对于传统的干涉式红外成像光谱仪具有更强的抗震性，更小的体积和重量和更可靠的性能表现。

A small long wave infrared imaging spectrometer and its imaging method

The invention discloses a small long wave infrared imaging spectrometer, including pre telescope lens, collimating lens group, the variable phase filter system, optical imaging system, infrared focal plane detector, imaging of electrical components and interference pattern processing module, variable phase filter system comprises a fixed mirror, the moving mirror and the drive motor, the moving mirror along the movement in the direction normal to drive motor; also disclosed are methods of imaging spectrometer; the spectrometer to obtain two-dimensional target scene infrared radiation signal interferogram acquisition at the same time the spectral information of the image, the spectral image acquisition rate can be improved, the resistance of the interferometric spectrometer compared with the traditional infrared imaging spectrometer has stronger. The volume and weight of smaller and more reliable performance.

【技术实现步骤摘要】
一种小型长波红外成像光谱仪及其成像方法
本专利技术属于红外光谱成像
，具体涉及一种小型长波红外成像光谱仪及其成像方法。
技术介绍
红外成像光谱仪可同时提供场景图像信息和光谱信息，从而深入分析场景目标的成分和特性，是一种重要的观测、分析和检测设备。目前，红外成像光谱仪在隐身目标侦察、危险气体检测、环境污染监测、资源勘探、海上搜救等领域得到了大量应用，正逐步成为光电成像领域重要的市场增长点。相比普通的红外热像仪，红外成像光谱仪增加了分光部件（干涉仪、滤光器件或色散器件等），这也导致其体积和重量大幅增加，限制了其应用范围。尤其是在长波红外范围，滤光器件和色散器件的分辨率较低，且信号能量衰减严重；而基于传统迈克尔逊干涉仪的时间调制分光技术也存在体积重量较大、成本高昂的问题。相比之下，利用可变相位滤波的方式实现干涉是一种简化的方案，在提供较好的光谱分辨率的同时，体积和重量也可得到有效控制，是当前实现小型化、高光谱长波红外成像光谱仪的可行技术路线。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于根据现有技术的不足，提供一种小型长波红外成像光谱仪及其成像方法，本小型长波红外成像光谱仪具有体积小、重量轻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型长波红外成像光谱仪，其特征在于：沿物方到像方依次设置的部件包括前置望远物镜（1），用于将场景的红外辐射聚焦于一次像面；准直物镜组（2），用于将透过前置望远物镜（1）的光准直为平行光；可变相位滤波系统（3），用于对透过前置望远物镜（1）的光进行相位调制，产生两束相位不同的光；成像光学系统（4），用于将不同相位的两束光汇聚到长波红外焦平面探测器（5）的靶面上；长波红外焦平面探测器（5），用于将光信号转换为电信号；成像电气组件（6），用于完成信号放大、模数转换、非均匀校正、坏元剔除等功能，输出干涉图像信号；干涉图谱处理模块（7），对干涉图像信号进行干涉数据预处理和干涉图像重构，输出光谱图像；...

【技术特征摘要】
1.一种小型长波红外成像光谱仪，其特征在于：沿物方到像方依次设置的部件包括前置望远物镜（1），用于将场景的红外辐射聚焦于一次像面；准直物镜组（2），用于将透过前置望远物镜（1）的光准直为平行光；可变相位滤波系统（3），用于对透过前置望远物镜（1）的光进行相位调制，产生两束相位不同的光；成像光学系统（4），用于将不同相位的两束光汇聚到长波红外焦平面探测器（5）的靶面上；长波红外焦平面探测器（5），用于将光信号转换为电信号；成像电气组件（6），用于完成信号放大、模数转换、非均匀校正、坏元剔除等功能，输出干涉图像信号；干涉图谱处理模块（7），对干涉图像信号进行干涉数据预处理和干涉图像重构，输出光谱图像；所述的可变相位滤波系统（3）由驱动电机（3.3）、在驱动电机（3.3）的驱动下沿其法线方向运动的动镜（3.1）和与动镜（3.1）连接的固定反射镜（3.2）组成。2.一种如权利要求1所述的小型长波红外成像光谱仪的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：a）、场景的红外辐射经前置望远物镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智杰，余徽，王波，刘兴超，王晨晟，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶重工集团公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42