本发明专利技术涉及红外成像技术领域，为解决基于非制冷红外探测器研发的红外成像载荷普遍存在的成像分辨率低、成像波段少、难以实现定量化应用的问题，提供了一种相机载荷和观测平台，所述相机载荷包括红外望远镜、实时辐射校正装置、多通道分光组件、非制冷红外焦平面组件和信息处理电路，红外望远镜用于接收待成像场景的红外辐射，实时辐射校正装置用于通过打开和关闭以完全透过和校正待成像场景的红外辐射，多通道分光组件用于透过预设的多种波段的红外辐射，并遮挡预设数量的像元，非制冷红外焦平面组件用于通过未被遮挡的像元采集透过多通道分光组件的红外辐射的红外光谱数据，信息处理电路用于根据红外光谱数据生成待成像场景的多光谱图像数据。像场景的多光谱图像数据。像场景的多光谱图像数据。
【技术实现步骤摘要】
相机载荷和观测平台
[0001]本专利技术涉及红外成像
，具体涉及一种相机载荷和一种观测平台。
技术介绍
[0002]高分辨率多光谱成像对地观测是航天遥感领域最重要的技术手段之一。在风云气象系列卫星、海洋观测系列卫星、资源卫星、环境卫星以及高分系列卫星中，均装载有高分辨率红外多光谱成像载荷，其成像分辨率往往在百米到千米量级、成像幅宽往往在百公里到千公里量级，成像波段数目往往在4到10个之间。上述载荷为实现高分辨率一般采用制冷型红外探测器，为实现较大成像幅宽一般采用扫描成像体制，从而导致载荷重量达到百公斤、功耗数百瓦量级，研制成本较高，上述问题的存在使商业航天难以装载高分辨率红外多光谱成像载荷，导致商业遥感航天领域的红外实际应用较少。
[0003]非制冷热红外成像光谱仪基于微测辐射热计阵列，由于其无需制冷设备，在遥感领域具有明显的优势，能够克服传统制冷型成像光谱仪体积大、成本高、功耗大等缺陷，极大地减小了观测平台的负载压力，适用于卫星等轻小型航空航天平台。非制冷热红外成像光谱仪能同时获取地面或深空热目标的热红外波段光谱信息和空间信息，可望用于生态环境质量评估、自然灾害监测、地表水表温度测绘、地质矿物勘探及国防军事等方面。
[0004]随着非制冷红外探测器性能的逐步提升，特别是基于大规模集成读出电路设计的面阵红外焦平面组件的发展，发展轻小型、低功耗、低成本的高分辨率红外多光谱成像载荷成为可能。然而，现阶段的商业航天领域，基于非制冷红外探测器研发的红外成像载荷普遍存在成像分辨率低、成像波段少、难以实现定量化应用的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种相机载荷和观测平台，不仅具有小体积、低重量、低功耗、低成本的优点，还能够实现较高的空间分辨率、较多的成像波段，而且能够进行辐射校正和温漂校正，相机载荷应用于卫星等观测平台时，可使观测平台实现在轨辐射校正、实现定量遥感。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：一种相机载荷，包括红外望远镜、实时辐射校正装置、多通道分光组件、非制冷红外焦平面组件和信息处理电路，所述红外望远镜用于接收待成像场景的红外辐射，所述实时辐射校正装置、所述多通道分光组件和所述非制冷红外焦平面组件依次设置于所述红外望远镜之后，所述实时辐射校正装置用于通过打开以完全透过所述待成像场景的红外辐射、通过关闭以校正所述待成像场景的红外辐射，所述多通道分光组件用于透过预设的多种波段的红外辐射，并遮挡所述非制冷红外焦平面组件预设数量的像元，所述非制冷红外焦平面组件用于通过未被遮挡的像元采集透过所述多通道分光组件的红外辐射的红外光谱数据，所述信息处理电路与所述非制冷红外焦平面组件相连，所述信息处理电路用于根据所述红外光谱数据生成所述待成像场景的多光谱图像数据，其中，所述信息处理电路在
所述实时辐射校正装置打开或关闭时结合被遮挡的预设数量的像元进行温漂校正，并在所述实时辐射校正装置关闭时调整所述非制冷红外焦平面组件的像元的参数以进行非均匀性校正。
[0007]所述的相机载荷还包括主动温控组件，所述主动温控组件对应所述实时辐射校正装置、所述多通道分光组件和所述非制冷红外焦平面组件设置，所述主动温控组件用于将所述实时辐射校正装置、所述多通道分光组件和所述非制冷红外焦平面组件的温度控制在预设的温度波动范围之内。
[0008]所述的相机载荷还包括第一机械安装板和第一接口电路，所述第一机械安装板用于将所述相机载荷安装于观测平台上，所述第一接口电路与所述信息处理电路相连，所述第一接口电路用于将所述相机载荷电连接到所述观测平台。
[0009]所述红外望远镜覆盖3~14μm波段。
[0010]所述多通道分光组件包括第一固定结构件、片状干涉式滤光片和暗信号遮挡片，所述第一固定结构件固定于所述相机载荷内，所述片状干涉式滤光片设置于所述第一固定结构件上，所述片状干涉式滤光片由多个不同波段的滤光片拼接而成，所述片状干涉式滤光片用于透过预设的多种波段的红外辐射，所述暗信号遮挡片设置于所述片状干涉式滤光片一侧，所述暗信号遮挡片用于遮挡所述非制冷红外焦平面组件预设数量的像元。
[0011]所述实时辐射校正装置包括第二固定结构件、扣背景挡片和微型电机，所述第二固定结构件固定于所述相机载荷内，所述扣背景挡片设置于所述第二固定结构件上，所述扣背景挡片与所述片状干涉式滤光片对应设置，所述微型电机设置于所述第二固定结构件上，所述微型电机用于带动所述扣背景挡片打开和关闭，以实现所述实时辐射校正装置的打开和关闭。
[0012]所述非制冷红外焦平面组件包括非制冷红外焦平面探测器、探测器驱动电路和第二接口电路，所述非制冷红外焦平面探测器包括多个像元，所述探测器驱动电路用于驱动所述非制冷红外焦平面探测器的像元采集所述红外光谱数据，所述第二接口电路与所述信息处理电路相连，所述第二接口电路用于将所述红外光谱数据传输到所述信息处理电路。
[0013]所述主动温控组件包括热电制冷器和热电制冷驱动电路。
[0014]所述的相机载荷还包括可见光相机。
[0015]一种观测平台，包括上述相机载荷。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术的相机载荷基于非制冷红外焦平面组件设计，配合红外望远镜、实时辐射校正装置和多通道分光组件的设置，不仅具有小体积、低重量、低功耗、低成本的优点，还能够实现较高的空间分辨率、较多的成像波段，而且能够进行辐射校正和温漂校正，应用于卫星等观测平台时，可使观测平台实现在轨辐射校正、实现定量遥感。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的相机载荷的方框示意图；图2为本专利技术一个实施例的相机载荷的方框示意图；图3为本专利技术一个实施例的非制冷红外焦平面组件的结构示意图；图4为本专利技术一个实施例的多通道分光组件的结构示意图；
图5为本专利技术一个实施例的实时辐射校正装置在关闭状态下的结构示意图；图6为本专利技术一个实施例的实时辐射校正装置在打开状态下的结构示意图；图7为本专利技术一个实施例的相机载荷的立体结构示意图；图8为本专利技术一个实施例的相机载荷一个视角的结构示意图；图9为本专利技术一个实施例的相机载荷拼接后的成像幅宽示意图。
[0018]附图标记：红外望远镜1、实时辐射校正装置2、多通道分光组件3、非制冷红外焦平面组件4、信息处理电路5、主动温控组件6、第一机械安装板7、第一接口电路8；非制冷红外焦平面探测器401、探测器驱动电路402、第二接口电路403；第一固定结构件301、片状干涉式滤光片302、暗信号遮挡片303；第二固定结构件201、扣背景挡片202、微型电机203；红外相机100、可见光相机200、第二机械安装板01。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相机载荷，其特征在于，包括红外望远镜、实时辐射校正装置、多通道分光组件、非制冷红外焦平面组件和信息处理电路，所述红外望远镜用于接收待成像场景的红外辐射，所述实时辐射校正装置、所述多通道分光组件和所述非制冷红外焦平面组件依次设置于所述红外望远镜之后，所述实时辐射校正装置用于通过打开以完全透过所述待成像场景的红外辐射、通过关闭以校正所述待成像场景的红外辐射，所述多通道分光组件用于透过预设的多种波段的红外辐射，并遮挡所述非制冷红外焦平面组件预设数量的像元，所述非制冷红外焦平面组件用于通过未被遮挡的像元采集透过所述多通道分光组件的红外辐射的红外光谱数据，所述信息处理电路与所述非制冷红外焦平面组件相连，所述信息处理电路用于根据所述红外光谱数据生成所述待成像场景的多光谱图像数据，其中，所述信息处理电路在所述实时辐射校正装置打开或关闭时结合被遮挡的预设数量的像元进行温漂校正，并在所述实时辐射校正装置关闭时调整所述非制冷红外焦平面组件的像元的参数以进行非均匀性校正。2.根据权利要求1所述的相机载荷，其特征在于，还包括主动温控组件，所述主动温控组件对应所述实时辐射校正装置、所述多通道分光组件和所述非制冷红外焦平面组件设置，所述主动温控组件用于将所述实时辐射校正装置、所述多通道分光组件和所述非制冷红外焦平面组件的温度控制在预设的温度波动范围之内。3.根据权利要求2所述的相机载荷，其特征在于，还包括第一机械安装板和第一接口电路，所述第一机械安装板用于将所述相机载荷安装于观测平台上，所述第一接口电路与所述信息处理电路相连，所述第一接口电路用于将所述相机载荷电连接到所述观测平台。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的相机载荷，其特征在于，所述红外望远镜覆盖3~14μm波段。...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂际敏，董广军，刘晓帅，
申请(专利权)人：星遥光宇常州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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