本发明专利技术公开了一种多波段共孔径红外成像搜跟装置，其中成像系统设置于搜跟转台上，随着搜跟转台的转动而转动，通过设置于搜跟转台的光学窗口接收多波段光；多波段光，经过离轴三反无焦镜组后，入射分光镜，分光镜对长波段光和中波段光进行分离，长波段光经过长波反射镜后在长波红外探测器上进行成像，中波段光经过中波反射镜后在中波红外探测器上进行成像；搜跟转台转动的过程中，长波反射镜和中波反射镜通过反向转动抵消搜跟转台正向转动。采用上述技术方案，实现搜跟装置的小型化和轻量化，提升成像效果。提升成像效果。提升成像效果。
【技术实现步骤摘要】
多波段共孔径红外成像搜跟装置
[0001]本专利技术涉及光探测设备
，尤其涉及一种多波段共孔径红外成像搜跟装置。
技术介绍
[0002]随着超低空飞行目标的增多，因此需要对超低空目标的准确探测和跟踪。而超低空应用场景十分复杂，对光电设备提出了更高的要求。单波段红外成像只能适应部分场景，因此需要多个波段远距离成像探测，提供多个波段的目标信息，在提供目标多波段信息的同时还要考虑系统的小型化以及轻量化。
[0003]现有技术中，超低空飞行目标的多波段成像搜索和跟踪设备，通常应用多孔径结构，每个孔径对应一个波段，然而应用多孔径结构的设备，由于每个孔径均需要占用较大的空间，因此难以实现设备的小型化和轻量化，同时，飞行目标的成像需要多孔径的图像融合，而每个孔径的图像之间容易存在区别和噪音，因此最终的成像效果也并不理想。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专利技术提供一种多波段共孔径红外成像搜跟装置，旨在通过将离轴三反无焦镜组应用于飞行目标的搜跟装置，实现多波段共孔径的飞行目标成像，实现设备的小型化和轻量化，同时多波段同一光轴成像，显著提升不同波段图像融合后的成像效果。进一步的，增加聚焦镜组，应用与镜体材料的膨胀系数相近的支撑结构和镜筒，对镜筒进行热处理，提升成像质量。
[0005]技术方案：本专利技术提供一种多波段共孔径红外成像搜跟装置，包括：搜跟转台和成像系统，所述成像系统包括：离轴三反无焦镜组、分光镜、长波反射镜、长波红外探测器、中波反射镜和中波红外探测器，其中：所述成像系统，设置于所述搜跟转台上，随着搜跟转台的转动而转动，通过设置于搜跟转台的光学窗口接收多波段光；所述多波段光，经过离轴三反无焦镜组后，入射分光镜，分光镜对长波段光和中波段光进行分离，长波段光经过长波反射镜后在长波红外探测器上进行成像，中波段光经过中波反射镜后在中波红外探测器上进行成像；搜跟转台转动的过程中，长波反射镜和中波反射镜通过反向转动抵消搜跟转台正向转动。
[0006]具体的，所述成像系统还包括：长波红外聚焦镜组和中波红外聚焦镜组，长波红外聚焦镜组设置在长波反射镜与长波红外探测器之间的光路上，中波红外聚焦镜组设置在中波反射镜与中波红外探测器之间的光路上。
[0007]具体的，所述成像系统还包括：长波红外探测器冷光阑和中波红外探测器冷光阑，长波红外探测器冷光阑设置在长波红外聚焦镜组与长波红外探测器之间的光路上，中波红外探测器冷光阑设置在长波红外聚焦镜组与中波红外探测器之间的光路上。
[0008]具体的，所述成像系统还包括：非均匀性校正挡板和折叠镜组，非均匀性校正挡板设置在分光镜和离轴三反无焦镜组之间的光路上，折叠镜组设置在中波反射镜和中波红外
聚焦镜组之间的光路上。
[0009]具体的，所述离轴三反无焦镜组采用多点柔性铰链结构进行支撑，镜组的镜筒结构和多点柔性铰链结构的材料的膨胀系数，与镜体材料的膨胀系数相比均在标准范围内。
[0010]具体的，所述离轴三反无焦镜组的镜筒结构，经过热处理，在
‑
40至55℃的温度区间内时，径向形变在成像系统允许公差范围内。
[0011]具体的，所述分光镜与入射的多波段光的光轴之间的夹角为45
°
。
[0012]具体的，长波红外探测器和中波红外探测器成像过程中，所述长波反射镜和中波反射镜的旋转角速度，与搜跟转台的旋转角速度，数值相同，方向相反。
[0013]具体的，所述成像系统还包括：转动机构，分别与长波反射镜和中波反射镜连接，用于带动长波反射镜和中波反射镜转动，同时测量转动角度。
[0014]具体的，所述成像系统还包括：图像处理器，用于接收探测器输出的图像，进行目标提取、跟踪和全景图像拼接。
[0015]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：实现搜跟装置的小型化和轻量化，提升成像效果。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提供的成像系统的结构示意图；图2为本专利技术提供的搜跟装置的结构示意图；图3为本专利技术提供的反射镜光轴角度和角速度的曲线示意图；1
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光学窗口；2
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主镜；3
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次镜；4
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三镜；5
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分光镜；6
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长波反射镜；7
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长波红外聚焦镜组；8
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长波红外探测器冷光阑；9
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长波红外探测器；10
‑
中波反射镜；11
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折叠镜组；12
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中波红外聚焦镜组；13
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中波红外探测器冷光阑；14
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中波红外探测器；15
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非均匀性校正挡板。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0018]参阅图1和图2，图1为本专利技术提供的成像系统的结构示意图，图2为本专利技术提供的搜跟装置的结构示意图。
[0019]本专利技术提供一种多波段共孔径红外成像搜跟装置，包括：搜跟转台和成像系统，所述成像系统包括：离轴三反无焦镜组、分光镜5、长波反射镜6、长波红外探测器9、中波反射镜10和中波红外探测器14，其中：所述成像系统，设置于所述搜跟转台上，随着搜跟转台的转动而转动，通过设置于搜跟转台的光学窗口1接收多波段光；所述多波段光，经过离轴三反无焦镜组后，入射分光镜5，分光镜5对长波段光和中波段光进行分离，长波段光经过长波反射镜6后在长波红外探测器9上进行成像，中波段光经过中波反射镜10后在中波红外探测器14上进行成像；搜跟转台转动的过程中，长波反射镜6和中波反射镜10通过反向转动抵消搜跟转台正向转动。
[0020]在具体实施中，光学窗口1收集不同波段光线，搜跟转台的匀速转动，主要通过使用电机来实现，具体由方位转台、电机、角速度编码器、电机驱动电路以及伺服控制系统组成。
[0021]本专利技术实施例中，长波红外聚焦镜组7和中波红外聚焦镜组12，长波红外聚焦镜组
7设置在长波反射镜6与长波红外探测器9之间的光路上，中波红外聚焦镜组12设置在中波反射镜10与中波红外探测器14之间的光路上。
[0022]本专利技术实施例中，所述成像系统还包括：长波红外探测器冷光阑8和中波红外探测器冷光阑13，长波红外探测器冷光阑8设置在长波红外聚焦镜组7与长波红外探测器9之间的光路上，中波红外探测器冷光阑13设置在长波红外聚焦镜组7与中波红外探测器14之间的光路上。
[0023]本专利技术实施例中，所述成像系统还包括：非均匀性校正挡板15和折叠镜组11，非均匀性校正挡板15设置在分光镜5和离轴三反无焦镜组之间的光路上，折叠镜组11设置在中波反射镜10和中波红外聚焦镜组12之间的光路上。
[0024]在具体实施中，离轴三反无焦镜组包括主镜2、次镜3和三镜4，均为反射镜，用于接收多波段光入射，主镜2汇聚入射光，经过次镜3和三镜4反射后到达分光镜5，中波（3
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多波段共孔径红外成像搜跟装置，其特征在于，包括：搜跟转台和成像系统，所述成像系统包括：离轴三反无焦镜组、分光镜、长波反射镜、长波红外探测器、中波反射镜和中波红外探测器，其中：所述成像系统，设置于所述搜跟转台上，随着搜跟转台的转动而转动，通过设置于搜跟转台的光学窗口接收多波段光；所述多波段光，经过离轴三反无焦镜组后，入射分光镜，分光镜对长波段光和中波段光进行分离，长波段光经过长波反射镜后在长波红外探测器上进行成像，中波段光经过中波反射镜后在中波红外探测器上进行成像；搜跟转台转动的过程中，长波反射镜和中波反射镜通过反向转动抵消搜跟转台正向转动。2.根据权利要求1所述的多波段共孔径红外成像搜跟装置，其特征在于，所述成像系统还包括：长波红外聚焦镜组和中波红外聚焦镜组，长波红外聚焦镜组设置在长波反射镜与长波红外探测器之间的光路上，中波红外聚焦镜组设置在中波反射镜与中波红外探测器之间的光路上。3.根据权利要求2所述的多波段共孔径红外成像搜跟装置，其特征在于，所述成像系统还包括：长波红外探测器冷光阑和中波红外探测器冷光阑，长波红外探测器冷光阑设置在长波红外聚焦镜组与长波红外探测器之间的光路上，中波红外探测器冷光阑设置在长波红外聚焦镜组与中波红外探测器之间的光路上。4.根据权利要求3所述的多波段共孔径红外成像搜跟装置，其特征在于，所述成像系统还包括：非均匀性校正挡板和折叠镜组，非均匀性校正挡板...
【专利技术属性】
技术研发人员：訚胜利，黄俊峰，
申请(专利权)人：南京天朗防务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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