【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及夜间成像装置，尤其涉及一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置。
技术介绍
1、夜间侦察和夜间目标识别具有重要的军事应用价值，现有的夜间侦察和夜间目标识别手段主要是通过中波红外成像技术或长波红外成像技术进行探测，但上述红外探测技术主要存在以下几个方面的问题：(1)需要将探测器设置为制冷型红外探测器，以降低成像系统自身热辐射，进而获取高信噪比图像，但制冷型红外探测器会导致整个探测系统造价高、重量高且体积庞大。(2)制冷型红外探测器的面阵尺寸较小，目前最大的面阵尺寸为640×512像素，导致其视场角偏小，成像面积受限。(3)红外探测获取的图像是黑白图像，没有可见光图像的纹理信息，不利于目标识别。(4)红外探测是基于探测目标相对背景环境的温度差异进行成像的，无法获取目标的光谱特征，且易被其他相同温度的物体干扰。(5)现有制冷型红外探测器的最高帧频为100hz，无法满足夜间高速运动目标的高精度测量需求。
2、目前，微光探测系统的最高帧频可达到500hz，且面阵尺寸较大，可以实现夜间高速运动目标的高精度成像测量，但其受限于夜间的低照度环境，无法获取目标的光谱特性信息，实现目标识别。而可见近红外光谱成像仪虽然能够在夜间获取目标的光谱特性信息，但受限于的低照度环境，其无法成像或无法获取高对比度图像用于目标探测与识别。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决目前在夜间的低照度环境下采用微光探测系统无法获取目标的光谱特性信息，采用可见近红外光谱成像仪无法成像或无法获取高对比
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案如下：
3、一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特殊之处在于，包括箱体和设置在箱体内的微光成像镜头、电动滤光轮、微光探测器、通讯与控制模块以及电源模块；
4、所述微光成像镜头用于在夜间低照度条件下捕获光线，并对其进行增益放大；
5、所述电动滤光轮包括滤光轮外壳、设置在滤光轮外壳内的旋转结构以及驱动旋转结构周向旋转的驱动结构；所述滤光轮外壳前后端面的对应位置分别开设有前通孔和后通孔；
6、所述微光成像镜头的出光口连接在滤光轮外壳上对应前通孔的位置；所述微光探测器的进光口连接在滤光轮外壳上对应后通孔的位置；
7、所述旋转结构上周向均设有至少六个不同波长的窄带滤光片，驱动结构每驱动旋转结构转动一次，切换一个窄带滤光片与前通孔和后通孔对应，完成一个光谱谱段通道的切换；
8、所述电动滤光轮与微光探测器之间设置有硬件外同步，驱动结构每驱动旋转结构转动一次，微光探测器同步曝光一次；
9、所述通讯与控制模块与微光探测器电连接，用于向微光探测器发送控制指令和参数设置指令，并进行图像采集与传输；
10、所述电源模块与电动滤光轮和微光探测器分别电连接，用于分别向电动滤光轮的驱动结构和微光探测器供电。
11、进一步地，所述箱体为左侧板、前侧板、右侧板、后侧板、顶板以及底板合围成的矩形箱体；
12、所述前侧板上轴向开设有玻璃安装孔，玻璃安装孔内安装有窗口玻璃；
13、所述微光成像镜头的进光口固定在前侧板内侧壁上对应窗口玻璃的位置；
14、所述电动滤光轮通过滤光轮支架安装在底板上；
15、所述通讯与控制模块和电源模块分别安装在底板上。
16、进一步地，还包括遮光罩；
17、所述遮光罩设置在前侧板外侧壁上对应窗口玻璃的位置。
18、进一步地，还包括玻璃压圈；
19、所述窗口玻璃通过玻璃压圈压紧固定。
20、进一步地，所述微光成像镜头的f数为1.4。
21、进一步地，所述前侧板上向外延伸设置有轴向中空的安装凸台，安装凸台外端的内侧壁上开设有一圈凹槽，所述凹槽形成所述玻璃安装孔；
22、所述安装凸台上对应凹槽的槽底位置开设有一圈第一密封槽，第一密封槽内设置有第一密封圈，用于通过第一密封圈实现安装凸台与窗口玻璃之间的密封。
23、进一步地，所述底板、左侧板、前侧板以及右侧板为一体化结构；
24、所述后侧板与左侧板、右侧板以及底板之间为可拆卸连接，左侧板、右侧板以及底板连接后侧板的位置开设有第二密封槽，第二密封槽内设置有第二密封圈，用于通过第二密封圈实现后侧板与左侧板、右侧板以及底板之间的密封；
25、所述顶板与左侧板、前侧板、右侧板之间为可拆卸连接，左侧板、前侧板、右侧板连接顶板的位置开设有第三密封槽，第三密封槽内设置有第三密封圈，用于通过第三密封圈实现顶板与左侧板、前侧板以及右侧板之间的密封。
26、进一步地，所述微光成像镜头包括镜筒和沿光线传输方向依次安装在镜筒内的第一微光透镜、第二微光透镜、第三微光透镜、第四微光透镜、第五微光透镜、第六微光透镜以及第七微光透镜；
27、所述第一微光透镜、第二微光透镜、第四微光透镜采用caf2材料；
28、所述第三微光透镜、第七微光透镜采用n-kzfs4材料；
29、所述第五微光透镜、第六微光透镜采用n-lak9材料；
30、所述镜筒的出光口一侧与滤光轮外壳对应前通孔的位置固连。
31、进一步地，还包括修切垫；
32、所述修切垫设置在镜筒和滤光轮外壳的连接处，用于调整微光成像镜头与电动滤光轮之间的光学间隔。
33、进一步地，所述窗口玻璃采用yag透明陶瓷材料，可实现水下耐压120mpa。
34、本专利技术相比于现有技术的有益效果如下：
35、1、本专利技术提供的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，采用微光成像技术，在微光成像镜头和微光探测器之间设置电动滤光轮，电动滤光轮的驱动结构每驱动旋转结构转动一次，完成一个窄带滤光片的切换，实现一个光谱谱段通道的切换，此时通过电动滤光轮与微光探测器之间的硬件外同步，微光探测器同步曝光一次，本专利技术通过微光成像技术与多个窄带滤光片的分光技术耦合，获取探测目标多个光谱谱段通道信息，实现夜间高帧频环境照度10-5lux下的高效探测，完成伪装揭露和目标识别；该装置兼具白天和夜间成像能力，克服了传统可见近红外多光谱成像仪只能在白天成像的缺陷。
36、2、本专利技术提供的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，采用微光成像技术与多个窄带滤光片的分光技术耦合，不仅可以实现高帧频环境照度10-5lux下的高效探测，还可以实现2028×2048的大面阵探测，同时完成优于六通道的光谱成像，克服了现有采用红外探测技术进行夜间侦察和夜间目标识别时存在的视场角偏小以及低帧频导致的成像缺陷。
37、3、本专利技术提供的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，采用电动滤光轮切换不同波长的滤光片，通过内部通讯与控制模块、电源模块可实现远程无人值守成像。
38、4、本专利技术中的微光成像镜头的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
8.根据权利要求1-7任一所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
10.根据权利要求2所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种夜间低照度下的微光多光谱成像装置，其特征在于：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾昕胤，李思远，原晓斌，刘佳，陈铁桥，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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