[实用新型]红外热像仪探测器的非均匀性校正补偿件

说明书

技术领域

本实用新型涉及红外热像仪探测器的非均匀性校正件，可不改变原红外光学系统的参数、性能，适用于所用红外热成像系统的探测器非均匀性校正。

背景技术

在红外热成像仪中，由于红外探测器制造工艺的局限，红外探测器中每个探测元对红外辐射的响应率不同，在像面上会出现鬼影和坏点等现象，影响热像仪的成像质量。

因此，为了有效降低探测器响应率的不均匀性（即探测器的固有空间噪声），提高热像仪成像质量，需要本底补偿，进行非均匀性校正。目前，很多热像仪的非均匀性补偿方式是，在光路中快速的打入一个厚度1mm左右的快门片，通过快门片产生的辐射，在像面得到均匀的本底图像。如果快门片表面制作工艺不好，容易产生自身的不均匀热辐射；或在快门片上容易反射其他器件的热辐射，造成像面本底的不均匀。

近年来，随着红外热成像技术不断发展，对热像仪的探测性能要求越来越高，而探测器单元的响应率和均匀性对热像仪系统的成像质量、性能参数等有着至关重要的作用。如果通过后期图像处理算法来改进探测单元响应率的一致性，图像处理数据量会急剧增加，不利于实时监控、搜索、或与其他系统的更高等级的图像融合等数据处理。

目前传统的改进方式有：1)在光路合适的位置，加入一个1mm厚通过专门工艺处理的金属快门片，通过快门片的热辐射，在探测器得到一个均匀的本底；2)通过后期图像算法处理，用两点校正、多点校正等数据处理的方式，消除探测器响应的不均匀性。

这些改进方式存在可靠性差、快门片的表面必须经特殊工艺处理、后期图像处理数据处理量比较大等问题。

发明内容

本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种红外热像仪探测器的非均匀性校正补偿件，在光路中快速打入一个透镜，破坏光学系统的物像共轭关系，使经过光学系统的外部辐射，在像面上产生一个比较均匀的图像，类似快门片产生均匀辐射，进行本底补偿。本实用新型的优点是，使用透镜在光路的两组物镜组件之间位置插入，使外部景物的热辐射经过光学系统，在成像焦平面上散焦，产生均匀的系统外部辐射，进行非均匀性校正；消除了热像仪内部的其他热辐射在快门片上的反射和自身热辐射，造成成像补偿本底的不均匀性。

实现本实用新型的目的所采用的具体原理方案如下：

现有红外热像仪探测器光路为：光路通过第一物镜组件、第二物镜组件，成像在焦平面上。

红外热像仪探测器的非均匀性校正补偿件，由透镜组成，其特征在于：将透镜插入现有红外热像仪探测器光路的第一物镜组件、第二物镜组件之间，并使成像光线在成像焦平面上散焦，形成均匀的补偿本底。

所述透镜为凸透镜或凹透镜。

本实用新型的原理简单，在现有红外热像仪探测器正常的成像光路中插入一片透镜，破坏光学成像系统的物像共轭关系，使进入光学系统的能量在成像焦平面上散焦，形成均匀的补偿本底。在光学设计之初，进行分析插入透镜的曲率、位置，仿真插入透镜后成像焦平面上能量均匀分布，简化后期的图像处理算法，使热像仪的各个部分对成像性能的影响更有可控性，往预期的目标进行。

附图说明

图1为现有红外热像仪探测器的正常成像光路图。

图2为使用本实用新型的红外热像仪探测器的补偿光路图。

具体实施方式

现有红外热像仪探测器光路为：光路通过第一物镜组1、第二物镜组件2，成像在焦平面3上，如图1所示。

红外热像仪探测器的非均匀性校正补偿件，由凸透镜4组成，将凸透镜4插入现有红外热像仪探测器光路的第一物镜组件1、第二物镜组件2之间，并使成像光线在成像焦平面3上散焦，形成均匀的补偿本底，如图2所示。

当然也可将上述的凸透镜4改为凹透镜也行。

本实用新型的原理简单，在现有红外热像仪探测器正常的成像光路中插入一片透镜，破坏光学成像系统的物像共轭关系，使进入光学系统的能量在成像焦平面上散焦，形成均匀的补偿本底。在光学设计之初，进行分析插入透镜的曲率、位置，仿真插入透镜后成像焦平面上能量均匀分布，简化后期的图像处理算法，使热像仪的各个部分对成像性能的影响更有可控性，往预期的目标进行。