[实用新型]一种用于昼夜观察的长焦距微光和红外融合观察系统

说明书

本实用新型提供一种用于昼夜观察的长焦距微光和红外融合观察系统，包括：分光单元、微光探测器单元、红外探测器单元、图像融合单元以及显示观察单元；分光单元将目标光谱分成两部分光束，分别入射到微光探测单元和红外探测单元；微光探测器单元用于基于微光像增强器对入射的光束进行微光成像，得到微光视频图像；红外探测器单元基于制冷红外组件对入射的光束进行红外成像，得到红外视频图像；图像融合单元将微光视频图像和红外视频图像进行配准融合，得到融合后的图像；显示观察单元根据需要对微光视频图像、红外视频图像或融合后的图像显示，以便用户进行观察。本实用新型结合了微光成像和红外成像的优点，适应性好、观察距离远、目标识别率高。

技术领域

本实用新型属于光电成像探测技术领域，更具体地，涉及一种用于昼夜观察的长焦距微光和红外融合观察系统。

背景技术

微光成像和红外成像能够在夜视或其他极端恶劣环境下显示出优势，微光夜视装备和红外热像装备是目前主要的夜间观察装备。但是两者的成像机理完全和图像效果有很大差异：微光探测器主要是探测目标表面所反射的夜天光，微光图像层次感强，细节丰富，但是微光成像探测距离有限，且图像的对比度较差，受环境光影响较大，在低照度条件下，微光图像的噪声比较大；红外探测器主要是探测目标自身的红外辐射能量，对比度较高动态范围较大，作用距离远，穿透烟尘能力强，但红外图像细节不够丰富，对环境的照度变化不太敏感，与人眼对目标的视觉相差较大。

多源图像融合主要是对图像之间的内在联系进行研究，把传感器技术、图像处理、信号分析、计算机视觉和人工智能等多个学科有机结合。多源图像融合的主导思想是通过采用适当的算法，将两幅或者多幅具有冗余、多样和互补信息的多源图像进行融合，生成的融合图像包含有更丰富的信息。

将微光和红外两种不同传感器所得到的同一目标在不同光波段的图像信号通过融合算法进行融合，可以更为全面地体现出目标特征，得到的融合图像将获得更加详细、准确的战场信息，有利于在复杂的环境中更快更准确地探测和识别隐藏目标，提升夜间观察效果。但是在实际应用过程中，微光/红外图像融合仍然存在观测距离不够远，图像配准困难等问题。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于昼夜观察的长焦距微光和红外融合观察系统，旨在解决实际应用过程中，微光/红外图像融合仍然存在观测距离不够远，图像配准困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于昼夜观察的长焦距微光和红外融合观察系统，包括：分光单元、微光探测器单元、红外探测器单元、图像融合单元以及显示观察单元；

所述分光单元将目标光谱分成两部分光束，分别入射到微光探测单元和红外探测单元；所述分光单元包括：分光镜、第一平凸透镜、第一凹凸透镜、第一平面反射镜、第二凹凸透镜以及第二平凸透镜；

所述分光镜将目标光谱分成两部分光束，其第一出射方向出射的一部分光束入射到红外探测器单元，其第二出射方向出射的另一部分光束依次入射经过所述第一平凸透镜、第一凹凸透镜后，再经过第一平面反射镜反射后依次入射到第二凹凸透镜和第二平凸透镜，最后出射到微光探测器单元；所述第一平凸透镜、第一凹凸透镜、第二凹凸透镜以及第二平凸透镜用于对光束进行整形；

所述微光探测器单元置于所述第二平凸透镜的出射方向，其基于微光像增强器对入射的光束进行微光成像，得到微光视频图像；

所述红外探测器单元置于所述分光镜的第一出射方向，基于制冷红外组件对入射的光束进行红外成像，得到红外视频图像；

所述图像融合单元置于微光探测器单元和红外探测器单元的信号输出方向，将所述微光视频图像和红外视频图像进行配准融合，得到融合后的图像；

所述显示观察单元连接图像融合单元，根据需要对微光视频图像、红外视频图像或融合后的图像显示，以便用户进行观察。