[发明专利]红外-可见双波段光电探测系统及光轴偏角测量方法

说明书

本发明公开了一种红外‑可见双波段光电探测系统及光轴偏角测量方法，光电探测系统包括反射系统、分光镜、位于分光镜反射光路上的可见光成像单元和透射光路中波红外光成像单元，以及光轴偏角测量单元，光轴偏角测量方法包括：一、初始化CCD传感器并获取背景灰度图像；二、中波红外光轴对中；三、可见光光点成像；四、可见光光点图像的获取；五、可见光光点图像的质心坐标获取；六、光轴偏角的计算。本发明结合可见光波段光学系统和中波红外波段光学系统的优点，提高了观测、侦查效率，实现远距离、高分辨率以及全天候成像，且有效提高成像质量，光轴偏角测量单元可测量可见光轴和中波红外光轴的偏角，测量整个光电探测系统的稳定性。

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种红外-可见双波段光电探测系统及光轴偏角测量方法。

背景技术

随着社会需要的提高，科技水平的进步，对光学系统的性能提出了越来越高的要求，尤其在侦查和探测领域，快速、及时的发现目标进而实时的跟踪、精准的测量目标成为光学系统发展的主流趋势。

为了得到更多的探测信息和对不同光谱特性的被测物进行综合探测和精准观测，研发出了双波段、多波段光学系统。双波段光学系统可以对被测物进行多波段检测，以及对不同辐射波段被测物同时检测，这是单一的光学系统无法做到的。双波段光学系统具有可见光、红外或紫外光学系统的综合优势，但是又不是简单相加，例如可见光和中波红外光相结合的双波段光学系统，其中可见光波段光学系统、丰富多样、发展成熟，能够满足各种不同的设计要求，且可见光能被人眼接受，观测方便，但是可见光波段的光学系统使用时需要一定的光照，在夜间和微光条件下性能大打折扣甚至不能使用，同时易受环境干扰，在有雾或有遮挡时难以进行观测。中波红外波段的光学系统优点明显:良好的烟雾、尘埃穿透能力，无昼夜限制受环境影响小、隐蔽性好以及抗干扰能力强。但是中波红外波段的光学系统材料种类有限，且中波红外材料吸收较大透过率低，材料受温度影响明显，野外使用一般要消热差，由此可知，可见光波段的光学系统和中波红外波段的光学系统各有优劣，将两者合理结合各取所长、互补其短可有效提高观测或者侦查速度、效率，实现远距离、高分辨率以及全天候成像。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种红外-可见双波段光电探测系统，该光电探测系统有效结合了可见光波段光学系统和中波红外波段光学系统的优点，大大提高了观测、侦查效率，实现远距离、高分辨率以及全天候成像，且能够有效提高成像质量，同时光轴偏角测量单元可准确测量可见光轴和中波红外光轴的偏角，从而测量整个光电探测系统的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：红外-可见双波段光电探测系统，其特征在于：包括设置在被测物反射光路上的反射系统、用于将中波红外波和可见光波分束的分光镜、位于分光镜透射光路上可见光成像单元和位于所述分光系统反射光路上的中波红外光成像单元，以及位于所述反射系统反射光路上的光轴偏角测量单元；

所述可见光成像单元包括依次位于分光镜透射光路上的可见光路补偿透镜组和用于采集可见光成像的可见光探测器；

所述中波红外光成像单元包括位于分光镜反射光路上的中波红外反射镜，所述中波红外反射镜的反射光路上依次布设有中波红外光路补偿透镜组、中波红外光路中继透镜组和冷光阑，以及用于采集中波红外光成像的中波红外探测器；

所述光轴偏角测量单元包括位于所述反射系统反射光路上的卡塞格林平行光管，所述卡塞格林平行光管的反射光路上设置有多光谱综合目标靶和多光谱光源，所述卡塞格林平行光管和多光谱综合目标靶之间的光路上布设有半透半反镜，所述卡塞格林平行光管和半透半反镜之间的光路上设置有衰减片，衰减片包括用于衰减可见光的可见光衰减片和用于衰减中波红外光的中波红外光衰减片，所述多光谱综合目标靶设置在目标靶多维调整座上，所述半透半反镜的反射光路上具有CCD传感器，CCD传感器的输出端与图像处理模块连接。

上述的红外-可见双波段光电探测系统，其特征在于：所述反射系统包括位于被测物反射光路上的主镜和位于所述主镜反射光路上的次镜。