本实用新型专利技术为解决现有基于三代像管的程控调节或自动增益调节方式的微光相机，对于动态范围较大或变化明显的目标识别，存在对比度不高、调节缓慢的问题，而提供了一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机。本实用新型专利技术是以三代像管作为弱光信号的光放大器，并通过耦合光锥耦合光信号到CMOS传感器上形成数字信号。通过手动调节旋钮对电位器输出电压模拟量进行快速调节，达到微光相机增益能力的快速调节，可以实现不同环境照度下的快速调节，有利于实现采集图像对比度和动态范围的快速匹配，实现对感兴趣目标的快速定位和图像获取。对感兴趣目标的快速定位和图像获取。对感兴趣目标的快速定位和图像获取。
【技术实现步骤摘要】
一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机
[0001]本技术涉及一种微光相机的增益调节方式，尤其涉及一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机。
技术介绍
[0002]微光指在低照度环境下微弱的光能量低到不能引起人眼或图像传感器响应的光。微光成像技术，通过光
‑
电子信息的转换、增强、处理、显示等物理过程来实现增强图像显示，以满足是在夜晚或能见度不良条件下的目标影像获取。
[0003]微光相机包括光学成像镜头组、微光像管和后置处理系统，微光像管是微光相机的核心部件。迄今为止微光像管从一代像管、二代像管，发展到三代像管。
[0004]现有的微光相机采用三代像管技术，基于三代像管的程控调节或自动增益调节方式的微光相机，对于动态范围较大或变化明显的目标识别，存在对比度不高、调节缓慢的问题。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是解决现有基于三代像管的程控调节或自动增益调节方式的微光相机，对于动态范围较大或变化明显的目标识别，存在对比度不高、调节缓慢的问题，而提供了一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机。
[0006]为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0007]一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机，其特殊之处在于：包括依次连接的转接环、三代像管、环形高压模块、耦合光锥、CMOS传感器、电位器以及调节旋钮；所述环形高压模块套设在三代像管外侧；
[0008]所述三代像管用于将输入的微光信号增益、放大；所述环形高压模块用于向三代像管供电，通过对三代像管脉冲电压的触发占空比调节，实现对不同环境照度下的待测目标进行自动反馈的增益调节；所述耦合光锥为中继成像系统，用于将经三代像管放大后的光信号耦合至CMOS传感器的感光面上；所述CMOS传感器用于将采集接收到的光信号并转化为电信号，并经其自身的读出电路形成数字化图像；所述读出电路用于将CMOS传感器微弱的电流变化转换成8bits数字信号；
[0009]所述电位器与环形高压模块和调节旋钮连接，用于调节输出的电压模拟量，以控制三代像管输入与输出端的增益电压；
[0010]所述调节旋钮用于对电位器进行快速调节。
[0011]进一步地，还包括像管管壳、第一固定壳体、第二固定壳体和背部壳体，用于对转接环、三代像管、环形高压模块、耦合光锥、CMOS传感器进行封装；
[0012]所述调节旋钮安装在背部壳体上。
[0013]进一步地，所述三代像管包括依次连接的光电阴极、微通道板和荧光屏；
[0014]所述光电阴极用于作为活性感光材料，在受光辐照后产生光电子；
[0015]所述微通道板用于在增益高压作用下对进入其中的光电子产生倍增；
[0016]所述荧光屏用于将倍增后的光电子转换为光信号。
[0017]进一步地，所述光电阴极为GaAs材料，响应波段400
‑
900nm。
[0018]进一步地，所述微通道板正常工作增益电压为500～1100V。
[0019]进一步地，所述荧光屏的屏压为6400V。
[0020]进一步地，所述CMOS传感器为锐芯微P2160型号，其像元尺寸9.7μm，分辨率为1280
×
1024。
[0021]与现有技术相比，本技术具有的有益技术效果如下：
[0022]1、本技术提供的基于MCP增益电压模拟量控制微光相机，通过手动控制旋钮对电位器输出电压模拟量进行快速调节，达到微光相机增益能力和动态范围的快速调节，有利于目标的快速捕获，可以实现不同环境照度下的快速调节，有利于实现采集图像对比度和动态范围的快速匹配，可广泛应用于夜间或黑暗环境下的目标探测、搜寻和救援等场景。
[0023]2、本技术提供的基于MCP增益电压模拟量控制的微光相机，采用环形高压电位器和光锥耦合设计，具有结构紧凑的优点。
[0024]3、本技术提供的基于MCP增益电压模拟量控制的微光相机，灵敏度高，增益能力可调，适用场景广，在生物成像、夜视成像等领域具有重要应用价值。
附图说明
[0025]图1为本技术基于MCP增益电压模拟量控制微光相机实施例的爆炸结构示意图；
[0026]图2为本技术基于MCP增益电压模拟量控制微光相机实施例的工作原理图；
[0027]附图标记：
[0028]1‑
转接环，2
‑
三代像管，3
‑
环形高压模块，4
‑
像管管壳，5
‑
耦合光锥，6
‑
CMOS传感器，7
‑
读出电路，8
‑
第一固定壳体，9
‑
第二固定壳体，10
‑
背部壳体，11
‑
调节旋钮，12
‑
电位器；
[0029]21
‑
光电阴极，22
‑
微通道板(MCP)，23
‑
荧光屏。
具体实施方式
[0030]为使本技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机作进一步详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本技术的技术原理，目的并不是用来限制本技术的保护范围。
[0031]本实施例的基于MCP增益电压模拟量控制的微光相机的构思是：以三代像管作为弱光信号的光放大器，并通过耦合光锥耦合光信号到CMOS传感器上形成数字信号。通过手动调节旋钮对电位器输出电压模拟量进行快速调节，达到微光相机增益能力的快速调节，可以实现不同环境照度下的快速调节，实现对感兴趣目标的快速定位和图像获取。
[0032]如图1和图2所示，本实施例一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机，包括依次连接的转接环1、三代像管2、环形高压模块3、耦合光锥5、CMOS传感器6、调节旋钮11以及电
位器12。
[0033]还包括像管管壳4、第一固定壳体8、第二固定壳体9和背部壳体10，用于对转接环1、三代像管2、环形高压模块3、耦合光锥5、CMOS传感器6进行封装；调节旋钮11安装在背部壳体10上。
[0034]三代像管2是一种通过“光
‑
电
‑
光”转换实现微光光信号增强的真空光电子学器件，三代像管2主要由光电阴极21、微通道板22(MCP)和荧光屏23组成。其中，光电阴极21作为活性感光材料，受光辐照后产生光电子，光电阴极21采用GaAs材料，响应波段400
‑
900nm。微通道板22在增益高压作用下对进入其中的光电子产生倍增，通过调节微通道板22输入端与输出端的高压幅值可以实现电子增益能力的调节，微通道板22间(即MCP输入与MCP输出)正常工作增益电压500～1100V。荧光屏23是将倍增后的光电子再次转换为光信号，荧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于MCP增益电压模拟量控制微光相机，其特征在于：包括依次连接的转接环(1)、三代像管(2)、环形高压模块(3)、耦合光锥(5)、CMOS传感器(6)、电位器(12)以及调节旋钮(11)；所述环形高压模块(3)套设在三代像管(2)外侧；所述三代像管(2)用于将输入的微光信号增益、放大；所述环形高压模块(3)用于向三代像管(2)供电，通过对三代像管(2)脉冲电压的触发占空比调节，实现对不同环境照度下的待测目标进行自动反馈的增益调节；所述耦合光锥(5)为中继成像系统，用于将经三代像管(2)放大后的光信号耦合至CMOS传感器(6)的感光面上；所述CMOS传感器(6)用于将采集接收到的光信号并转化为电信号，并经其自身的读出电路(7)形成数字化图像；所述读出电路(7)用于将CMOS传感器(6)微弱的电流变化转换成8bits数字信号；所述电位器(12)与环形高压模块(3)和调节旋钮(11)连接，用于调节输出的电压模拟量，以控制三代像管(2)输入与输出端的增益电压；所述调节旋钮(11)用于对电位器(12)进行快速调节。2.根据权利要求1所述的基于MCP增益电压模拟量控制微光相机，其特征在于：还包括像管管壳(4)、第一固定壳体(8)、第二固定壳体(9)和背部壳体(10)，用于对转接环(1)、三代像管(2)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：任文贞，朱香平，韦永林，黄诚，赵卫，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：
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