[发明专利]一种多目标三维信息快速获取光电探测系统

说明书

本发明公开了一种多目标三维信息快速获取光电探测系统，包括二维扫描反射镜、光学反射镜、红外激光分光元件、红外传感器、激光反射镜和激光测距传感器，所述二维扫描反射镜的俯仰角由人工操控确定红外传感器的搜索跟踪范围，光学反射镜位于二维扫描反射镜的垂直正上方，光学反射镜和二维扫描反射镜的俯仰角一致，红外激光分光元件位于光学反射镜的同一水平面一侧。本发明具有对目标的红外成像、搜索跟踪、三维信息获取等功能，在一个探测周期内同时可获取目标的空间、热辐射、距离等多维度信息，便于目标的成像跟踪及威胁判断等。

技术领域

本发明涉及探测技术领域，具体是一种多目标三维信息快速获取光电探测系统。

背景技术

近年来，光电技术蓬勃发展，国内外对目标的检测和三维跟踪有着巨大需求和广阔的发展前景，特别是在国防和民航领域有着重要的应用。而目前跟踪对象日趋多样化，跟踪环境也更加复杂多变，这就要求系统有良好的适应能力和多目标的三维信息快速获取能力。

随着探测器技术的发展，红外传感器已经从线列探测器发展到凝视阵列焦平面探测器，扫描方式从传统机械扫描发展到快速步进凝视扫描并同步反扫以提高成像质量和提升扫描成像速度。而对于三维信息快速获取而言，仍处于需要进入跟踪状态才能获取距离信息的阶段。

光电探测系统一般都配置有红外、电视、激光等多种主被动的探测手段，利用红外、电视等传感器获取目标的二维角度信息，激光测距获取目标距离值，以此得到目标三维信息。而在激光测距的应用模式上，一般利用红外或电视传感器提取目标，系统对目标进入稳定跟踪状态，目标位于设备的光轴中心，再发射激光进行激光测距获取目标的距离信息。如中国发明专利一种光电三坐标搜索跟踪装置及方法(公开号CN 108490446A)通过光电探测组件搜索跟踪目标后，提取目标角位置信息，同时调整伺服机构俯仰角，将激光光束指向目标后进行测距以测定目标距离进而获得目标三维信息。中国发明专利搜索和跟踪一体的光电探测系统(公开号CN 204086575U)可以在单一光电探测系统上实现搜索和跟踪，也是通过搜索探测组件搜索到目标后，跟踪探测组件对目标进行跟踪测距，获取目标三维信息。现有技术的光电探测系统在搜索到多个目标后，需要手动或通过算法自动选择单个目标进行跟踪测距，获取目标三维信息，不能在一个探测周期内对多个目标完成测距，已经逐渐无法满足三维信息快速获取的需求。中国发明专利(公开号CN112364798A)设计一种多目标光电搜索方法及装置，也只是完成多目标的建航搜索，获取二维角度信息，缺失较为重要的目标距离信息。而且现有的光电探测系统大多数采用二维机械框架转台实现对目标的搜索、跟踪，该方式存在转动惯量大、响应速率低等不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多目标三维信息快速获取光电探测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多目标三维信息快速获取光电探测系统，包括二维扫描反射镜、光学反射镜、红外激光分光元件、红外传感器、激光反射镜和激光测距传感器，所述二维扫描反射镜的俯仰角由人工操控确定红外传感器的搜索跟踪范围，光学反射镜位于二维扫描反射镜的垂直正上方，光学反射镜和二维扫描反射镜的俯仰角一致，红外激光分光元件位于光学反射镜的同一水平面一侧，红外激光分光元件与光学反射镜的俯仰角相差90°，激光反射镜位于红外激光分光元件的垂直正下方，激光反射镜和红外激光分光元件的俯仰角一致，二维扫描反射镜在有效的扫描区域内来回匀速扫描，实现方位90°以上范围的动态扫描，目标和背景的红外辐射经过二维扫描反射镜、光学反射镜、红外激光分光元件、激光反射镜后汇聚至激光测距传感器，红外传感器接收红外激光分光元件分出的光信号，红外传感器和激光测距传感器的信号输出端均连接数据采集单元，红外传感器和激光测距传感器的输出信号均通过数据采集单元传输给综合信息处理单元，综合信息处理单元还连接综合控制单元，综合控制单元分别连接红外传感器和激光测距传感器。