CN102706218A - 一种抗强光干扰的成像装置及其使用方法 - Google Patents

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一种抗强光干扰的成像装置，在光路方向上依次包括：成像物镜、转接镜和CCD探测器，在成像物镜与转接镜之间还设有空间光调制器；所述空间光调制器可以对每个像素进行分区调制，使干扰光像素的透过率减低至零。本发明的抗强光干扰的成像装置，采用空间调制器进行对每个像素的分区调制和/或单独控制，使强光干扰下的动态成像成为可能。控制精度高，速度快；控制方式简单可靠。在动态观测以及光电制导和军工技术领域中，具有广泛的应用前景和使用价值。

Description

一种抗强光干扰的成像装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及光电成像技术领域，具体涉及一种抗强光干扰的成像装置及其使用方法。
背景技术
现有技术中的动态成像装置中一般设有CCD探测器，利用CCD探测器进行视频图像的采集。在这种动态成像装置的使用和应用中，强光的干扰是对视频图像采集效果影响最大的因素。
授权公告日为2004年12月22日，专利号为ZL00110728.3的中国发明专利公开了一种抗强光干扰的装置，其采用CCD面阵、滤光片和视频信号处理系统，在CCD面阵视场范围内，放置有分光元件，将入射光分为两路，一路为主光路，另一路为次光路，在主光路的光传播方向上依次设置一个窄带滤光片和一个CCD面阵，在次光路的光传播方向上依次设置一个窄带滤光片和一个CCD面阵，通过主次光路在两个CCD面阵上，形成了空间位置上完全对准的，在光谱特性上不同的两个图像，它们由一个时钟电路驱动进行光电转换，输出两路在时序上完全对准的，内容不同的全视频信号，经信号处理电路相减，实现了抗强光干扰的作用。上述技术方案的抗强光干扰装置，其只能够对已知波长的特定目标进行观测，不能观测未知波长的目标，应用范围较窄，不能对任意目标进行观测。
另外，现有技术中的空间光调制器是一类能将信息加载于一维或两维的光学数据场上，以便有效的利用光的固有速度、并行性和互连能力的器件。这类器件可在随时间变化的电驱动信号或其他信号的控制下，改变空间上光分布的振幅或强度、相位、偏振态以及波长。
发明内容
为了解决现有的抗强光干扰的成像装置无法对任意目标进行观测的技术问题，提出一种不受目标波长的限制的抗强光干扰的成像装置及其使用方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种抗强光干扰的成像装置，在光路方向上依次包括：成像物镜、转接镜和CCD探测器，在成像物镜与转接镜之间还设有空间光调制器；
所述空间光调制器可以对每个像素进行分区调制，使干扰光像素的透过率减低至零。
上述技术方案中的成像装置，还包括视频图像采集及反馈模块和空间光调制器控制电路；所述视频图像采集及反馈模块与所述CCD探测器相连，所述空间光调制器控制电路分别与视频图像采集及反馈模块和空间光调制器相连；
视频图像采集及反馈模块可以判断哪些像素为干扰光，然后发送调整指令给空间光调制器控制电路；所述空间光调制器控制电路可根据调整指令控制所述空间光调制器进行分区调制，使干扰光像素的透过率减低至零。
上述技术方案中的成像装置，还包括视频记录模块，其用来记录所述CCD探测器采集到的视频图像。
上述技术方案中，所述空间调制器位于成像物镜的焦平面处。
上述技术方案中的抗强光干扰的成像装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1：CCD探测器将接收到的视频信号传送给视频图像采集及反馈模块；
步骤2：视频图像采集及反馈模块判断哪些像素为干扰光，然后发送调整指令给空间光调制器控制电路；
步骤3：所述空间光调制器控制电路根据调整指令控制所述空间光调制器进行分区调制，使干扰光所占像素的透过率降低至零。
本发明的有益效果是：
本发明的抗强光干扰的成像装置，采用空间调制器进行对每个像素的分区调制和/或单独控制，使强光干扰下的动态成像成为可能。控制精度高，速度快；控制方式简单可靠。在动态观测以及光电制导和军工技术领域中，具有广泛的应用前景和使用价值。
附图说明
图1是本发明的抗强光干扰的成像装置的结构示意图；
图中附图标记表示为：
1-入瞳；2-成像物镜；3-空间调制器；4-转接镜；5-出瞳；6-CCD探测器；7-视频图像采集及反馈模块；8-空间光调制器控制电路；9-视频记录模块。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明的抗强光干扰的成像装置的结构作进一步详细描述。
图1显示了本发明的抗强光干扰的成像装置的一种具体实施方式，如图1所示，其包括：入瞳1、成像物镜2、空间调制器3、转接镜4、出瞳5、CCD探测器6、视频图像采集及反馈模块7、空间光调制器控制电路8以及视频记录模块9。
其中，所述空间光调制器3可以对每个像素进行分区调制，使干扰光像素的透过率减低至零。具体的说，所述视频图像采集及反馈模块7与所述CCD探测器6相连，所述空间光调制器控制电路8分别与视频图像采集及反馈模块7和空间光调制器3相连；视频图像采集及反馈模块7可以判断哪些像素为干扰光，然后发送调整指令给空间光调制器控制电路8；所述空间光调制器控制电路8可根据调整指令控制所述空间光调制器3进行分区调制，使干扰光像素的透过率减低至零。
本发明的抗强光干扰的成像装置在使用时，可以将入瞳1置于成像物镜2的物方焦点上，这样入瞳1和成像物镜2就构成了一个像方远心光学系统。因此通过该像方远心光学系统的各主光线都将垂直入射到处于成像物镜2焦平面处的空间调制器3，使各视场的主光线在空间调制器3的入射角均为0°，从而避免了由于入射角度不同引起的空间调制器3对各视场光强的调制差异。经空间调制器3调制的光线，被转接镜4成像于CCD探测器6的光敏面上。
首先，CCD探测器6将接收到的视频信号传送给视频图像采集及反馈模块7。
经视频图像采集及反馈模块7处理视频信号后，判断出哪些像素为干扰光像素，处理结果以调整指令的方式发送至空间光调制器控制电路8。
空间光调制器控制电路8根据调整指令对空间光调制器3进行编址，改变空间光调制器3上各个像素的透过率。具体的说是使干扰光的在空间光调制器3上透过率降低至零；使信号光的透过率保持不变。进而实现对干扰光的抑制，实现无干扰光的图像输出。
本发明的抗强光干扰的成像装置，在动态检测过程中如果存在干扰光，可以对空间光调制器的各个像素单元进行编址，改变空间光调制器不同像素的光透过率，做到降低干扰光所占像素的透过率，进而达到消除干扰光的发明目的。
由于空间调制器的响应时间非常快，因此在动态成像过程中，本发明的抗强光干扰的成像装置可以根据干扰光的变化情况进行实时的连续调制。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种抗强光干扰的成像装置，在光路方向上依次包括：成像物镜（2）、转接镜（4）和CCD探测器（6），其特征在于，在成像物镜（2）与转接镜（4）之间还设有空间光调制器（3）；
所述空间光调制器（3）可以对每个像素进行分区调制，使干扰光像素的透过率减低至零。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，还包括：视频图像采集及反馈模块（7）和空间光调制器控制电路（8）；所述视频图像采集及反馈模块（7）与所述CCD探测器（6）相连，所述空间光调制器控制电路（8）分别与视频图像采集及反馈模块（7）和空间光调制器（3）相连；
视频图像采集及反馈模块（7）可以判断哪些像素为干扰光，然后发送调整指令给空间光调制器控制电路（8）；所述空间光调制器控制电路（8）可根据调整指令控制所述空间光调制器（3）进行分区调制，使干扰光像素的透过率减低至零。
3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，还包括视频记录模块（9），其用来记录所述CCD探测器（6）采集到的视频图像。
4.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述空间调制器（3）位于成像物镜（2）的焦平面处。
5.根据权利要求1所述的抗强光干扰的成像装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：CCD探测器（6）将接收到的视频信号传送给视频图像采集及反馈模块（7）；
步骤2：视频图像采集及反馈模块（7）判断哪些像素为干扰光，然后发送调整指令给空间光调制器控制电路（8）；
步骤3：所述空间光调制器控制电路（8）根据调整指令控制所述空间光调制器（3）进行分区调制，使干扰光所占像素的透过率降低至零。
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