一种渐变多光谱复合成像导引装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种渐变多光谱复合成像导引装置，所述装置包括：成像光路，通过所述成像光路获取目标物体对应的目标图像；在所述目标图像的周边实现宽谱段成像；在所述目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。本发明专利技术实施例可以提高系统的探测灵敏度，保证系统的作用距离，利用丰富的信息差异，实现背景、诱饵的准确识别，通过对调制板的加工设计，便可同时实现宽谱段与多光谱的复合成像。

A gradual multispectral composite imaging guidance device

【技术实现步骤摘要】
一种渐变多光谱复合成像导引装置
本专利技术涉及多光谱成像导引
，特别是一种渐变多光谱复合成像导引装置。
技术介绍
成像制导技术是制导体系中精度最高，且较为可靠的一种制导方式。成像制导一般具有探测距离远，适用性广的优势，但也存在着由于图像为一幅单色辐射强度分布图而导致的目标识别、抗背景、诱饵干扰的局限性。多光谱探测技术利用所谓的“数据立方”，不仅包括二维空间信息,还包含随波长分布的光谱辐射信息，可有效提高目标探测的准确性，扩展了传统探测技术的功能。但传统多光谱成像能量利用率较低、探测距离较近，且系统需额外增加装置，结构较为复杂。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术中多光谱成像能量利用率较低、探测距离较近，且系统需额外增加装置，结构较为复杂的不足，提供了一种渐变多光谱复合成像导引装置。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种渐变多光谱复合成像导引装置，所述装置包括：成像光路，通过所述成像光路获取目标物体对应的目标图像；在所述目标图像的周边实现宽谱段成像；在所述目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。优选地，所述成像光路包括：准直透镜、前置成像镜、前置成像面、相位调制板、成像探测器模块和计算模块；在启动所述成像探测器模块之后，将目标物体依次通过所述准直透镜、所述前置成像镜、所述前置成像面和所述相位调制板，获取所述目标物体对应的目标图像；所述计算模块，用于在所述目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。优选地，所述相位调制板包括：宽谱段成像区域和多光谱成像区域。优选地，所述宽谱段成像区域和所述多光谱成像区域集成于一块材料上，所述宽谱段成像区域的表面平整度高于所述多光谱成像区域，且所述宽谱段成像区域的表面粗糙度趋近于0。优选地，所述多光谱成像区域的表面粗糙度趋近于预先设计值，所述多光谱成像区域的形状是根据实际场景需求设置得到的。优选地，所述多光谱成像区域的光谱谱段数是根据实际场景需求设置得到的。优选地，在所述调制相位板设计加工完成之后，按照预先设计的光谱分辨率利用单色光对所述调制相位板进行标定，并获取高精度标定矩阵。优选地，在所述成像探测器获取所述目标物体对应的目标图像信号之后，利用1#探测器宽谱段成像区域图像信息，并利用2#多光谱成像区域获取的二维图像信息及所述高精度标定矩阵反演解算出所述目标图像的三维多光谱信息。本专利技术与现有技术相比的优点在于：1、可实现远距离探测。在宽谱段区域，由于相位板的透过率较高，能量损耗较低，可实现远距离大视场下的目标搜索检测，从而提高了系统的探测灵敏度，有效保证了系统的作用距离；2、可对抗背景、人工诱饵干扰。由于系统具备多光谱实时成像的功能，可利用丰富的信息差异，实现背景、诱饵的准确识别；3、结构简单。相较于传统的复合成像、多光谱成像，本方案仅通过在成像系统中添加相位调制板，通过对调制板的加工设计，便可同时实现宽谱段与多光谱的复合成像。附图说明图1为本专利技术实施例提供的渐变多光谱复合成像导引装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的渐变多光谱复合成像导引装置的相位调制板功能分区的示意图；图3为本专利技术实施例提供的渐变多光谱复合成像导引装置的高精度测量矩阵标定光路的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例中的附图，对本专利技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的实施例保护的范围。实施例一参照图1，示出了本专利技术实施例提供的一种渐变多光谱复合成像导引装置的结构示意图，如图1所示，该渐变多光谱复合成像导引装置具体可以包括如下：成像光路，通过成像光路获取目标物体对应的目标图像；在目标图像的周边实现宽谱段成像；在目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。在本专利技术的一种优选实施例中，成像光路可以包括：准直透镜、前置成像镜、前置成像面、相位调制板、成像探测器模块和计算模块；在启动成像探测器模块之后，可以将目标物体依次通过准直透镜、前置成像镜、前置成像面和相位调制板，获取目标物体对应的目标图像；计算模块可以用于在目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。在本专利技术的另一种优选实施例中，相位调制板可以包括：宽谱段成像区域与多光谱成像区域。在本专利技术的另一种优选实施例中，宽谱段成像区域和多光谱成像区域可以集成于一块材料上，宽谱段成像区域的表面平整度高于多光谱成像区域，且宽谱段成像区域的表面粗糙度趋近于0。在本专利技术的另一种优选实施例中，多光谱成像区域的表面粗糙度趋近于预先设计值，多光谱成像区域的形状可以是根据实际场景需求设置得到的。在本专利技术的另一种优选实施例中，多光谱成像区域的光谱谱段数是根据实际场景需求设置得到的。在本专利技术的另一种优选实施例中，在调制相位板设计加工完成之后，按照预先设计的光谱分辨率利用单色光对调制相位板进行标定，并获取高精度标定矩阵。在本专利技术的另一种优选实施例中，在成像探测器获取目标物体对应的目标图像信号之后，利用1#探测器宽谱段成像区域图像信息，并利用2#多光谱成像区域获取的二维图像信息及高精度标定矩阵反演解算出目标图像的三维多光谱信息。以下结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细的描述，主要分为两部分：渐变复合成像原理方案及多光谱成像高精度测量矩阵标定方法两方面展开。一种渐变多光谱复合成像导引装置，由宽谱段成像及多光谱成像实现复合成像；宽谱段成像可用于远距离目标探测，多光谱成像探测实现抗背景、复杂诱饵干扰。成像光路由准直透镜、前置成像镜、前置成像面、相位调制板、成像探测器模块和计算模块依次排列构成，探测器选用面阵探测器，在探测器捕捉到一阵图像后，针对图像不同区域采取不同的信息处理方式：由于相位调制板与面阵探测器像元一一对应，故相位调制板中宽谱段成像区域对应的图像位置采用直接成像输出模式，用于远距离目标探测识别；相位调制板中多光谱成像区域对应的图像位置采用基于压缩感知的图像反演算法，通过后期解算，得到目标区域的多光谱图像信息。通过以上方式，进而实现探测器探测一帧二维图像信息，同时得到宽谱段图像及多光谱图像信息。图2为渐变多光谱复合成像导引装置的相位调制板功能分区的示意图。方案原理为：目标物体的像经过透镜传播，汇聚在前置成像面上形成清晰的像，相位调制板位于前置成像面位置，图2中1#对应的前置成像面的光经过相位调制板时由于该区域平整度较高，光线继续沿直线传播。图2中，2#对应的前置成像面的光经过相位调制板时由于该区域粗糙度较高，该区域上每个点发出的光经过自由传播后，由相位调制板进行调制编码，最终在探测器对应位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渐变多光谱复合成像导引装置，其特征在于，所述装置包括：成像光路，/n通过所述成像光路获取目标物体对应的目标图像；/n在所述目标图像的周边实现宽谱段成像；/n在所述目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。/n

【技术特征摘要】
1.一种渐变多光谱复合成像导引装置，其特征在于，所述装置包括：成像光路，
通过所述成像光路获取目标物体对应的目标图像；
在所述目标图像的周边实现宽谱段成像；
在所述目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述成像光路包括：准直透镜、前置成像镜、前置成像面、相位调制板、成像探测器模块和计算模块；
在启动所述成像探测器模块之后，将目标物体依次通过所述准直透镜、所述前置成像镜、所述前置成像面和所述相位调制板，获取所述目标物体对应的目标图像；
所述计算模块，用于在所述目标图像的视场中心区域通过计算反演实现多光谱成像。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述相位调制板包括：宽谱段成像区域和多光谱成像区域。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述宽谱段成像区域和所述多光谱成像区域集成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大鹏，龙华保，苏枫，张晓杰，高东阳，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31