一种广域监视成像方法及设备技术

技术编号:35098166 阅读:26 留言:0更新日期:2022-10-01 17:02
本发明专利技术公开了一种广域监视成像方法及设备,属于光学成像技术领域,用于解决传统光学成像系统无法同时实现广域高分辨成像和目标凝视监视,并且现有的光学成像系统的体积和重量比较大,难以实现目标的精确凝视监视和动态扫描成像,以及生成的光学图像分辨率不高,不够准确的技术问题。方法包括:通过扫描反射镜以及快速反射镜,对目标场景进行扫描,得到第一目标区域反射光线;第一目标区域反射光线反射到面阵探测器中,通过预设脉冲,对面阵探测器进行曝光,得到第一成像图像;在得到第一成像图像后,再对目标场景进行扫描,得到第二成像图像;将第一成像图像与第二成像图像进行拼接,得到目标光学成像图像。得到目标光学成像图像。得到目标光学成像图像。

【技术实现步骤摘要】
一种广域监视成像方法及设备


[0001]本申请涉及光学成像领域,尤其涉及一种广域监视成像方法及设备。

技术介绍

[0002]在光学成像系统中,其视场与分辨率之间是相互制约的关系,高分辨相机的视场一般比较小,为了扩大成像覆盖宽度一般采用线阵探测器扫描成像或面阵探测器步进凝视成像。基于小面阵探测器的步进凝视成像方式,由于其视轴可以指向期望的位置对目标区域进行高帧频凝视成像,是实现广域宽覆盖成像和目标凝视监视的潜在可行方案。然而在该成像方式中视轴的步进和凝视是通过大惯量跟踪框架的转动和停止实现的,导致帧与帧之间的稳定时间太长,扫描效率太低。
[0003]现有的基于快速反射镜和大惯量框架的动态扫描凝视成像方式,实现了广域扫描成像和目标凝视监视,但是大惯量框架的体积和重量都太大,已经无法适应目前日趋小型化、轻量化的机载和星载成像设备,并且扫描效率低,移动不方便,视轴的稳定和跟踪的精度也难以做到精确控制。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种广域监视成像方法及设备,用于解决如下技术问题:传统光学成像系统无法同时实现广域高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种广域监视成像方法,其特征在于,所述方法包括:通过扫描反射镜以及快速反射镜,对目标场景进行扫描,得到第一目标区域反射光线;将所述第一目标区域反射光线反射到面阵探测器中,并通过预设脉冲,对所述面阵探测器进行曝光,得到第一成像图像;在得到所述第一成像图像后,通过扫描反射镜以及快速反射镜,对目标场景进行扫描,得到第二目标区域反射光线;将所述第二目标区域反射光线反射到面阵探测器中,并通过预设脉冲,对所述面阵探测器进行曝光,得到第二成像图像;将所述第一成像图像与所述第二成像图像进行拼接,得到目标光学成像图像。2.根据权利要求1所述的一种广域监视成像方法,其特征在于,通过扫描反射镜以及快速反射镜,对目标场景进行扫描,得到第一目标区域反射光线,具体包括:控制扫描反射镜进行匀速转动,对所述目标场景中的第一扫描带进行扫描,得到第一扫描光线;将所述第一扫描光线经过预设无焦光学系统反射到所述快速反射镜,以使所述快速反射镜发出第一目标区域反射光线。3.根据权利要求2所述的一种广域监视成像方法,其特征在于,将所述第一扫描光线经过预设无焦光学系统反射到所述快速反射镜,以使所述快速反射镜发出第一目标区域反射光线,具体包括:控制所述扫描反射镜进行反向轴转动,以使所述扫描反射镜的视轴指向所述目标场景;在所述扫描反射镜匀速转动的同时,控制所述快速反射镜进行反向匀速转动,以使所述快速反射镜的视轴保持静止;其中,所述扫描反射镜的视轴以及所述快速反射镜的视轴为同一视轴。4.根据权利要求3所述的一种广域监视成像方法,其特征在于,在所述扫描反射镜的匀速转动的同时,控制所述快速反射镜进行反向匀速转动,以使所述快速反射镜的视轴保持静止,具体包括:根据所述目标场景,标定比例因子调节项;根据所述比例因子调节项以及光学系统放大倍数,将所述扫描反射镜的速度残差进行积分,得到速度运动补偿系数;其中,所述速度残差为所述扫描反射镜的惯性速度与实际速度之差;通过所述速度运动补偿系数,对所述快速反射镜进行反向转动补偿控制,以使所述快速反射镜的视轴保持静止。5.根据权利要求3所述的一种广域监视成像方法,其特征在于,将所述第一目标区域反射光线反射到面阵探测器中,并通过预设脉冲,对所述面阵探测器进行曝光,得到第一成像图像,具体包括:在所述视轴保持静止后,通过所述预设脉冲,对所述面阵探测器进行曝光,得到初始曝光图像;其中所述面阵探测器与所述快速反射镜进行同步转动;根据预设曝光参数,对所述初始曝光图像进行特性调节,得到所述第一成像图像。6.根据权利要求1所述的一种广域监视成像方法,其特征在于,所述扫描反射镜包括:第一自由度旋转轴以及第二自由度旋转轴;
在所述第一自由度旋转轴以及所述第二自由度旋转轴上,分别安装陀螺仪以及编码器,...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙崇尚张建强张程鑫李智斌
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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