CN107478344A - 一种红外可见光双谱段目标源 - Google Patents
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Abstract
本发明属于红外、可见光双谱段光学检测领域，具体涉及一种可以被中长波红外探测器和可见光探测器同时成像的温度、亮度可调控的红外可见光双谱段共心目标源。本发明提出的红外可见光双谱段目标源，包括红外发热体和发光二极管；红外发热体与发光二极管同心安装，使得红外发热体产生的红外辐射与发光二极管产生的可见光光源中心一致。该目标源能够提供被红外和可见光成像器同时成像的配准点，该配准点在红外和可见光成像器上的成像大小均可动态调整；该配准点在红外和可见光成像器上所成图像的中心位置易于提取，且提取的中心位置具有准确的匹配性。本发明提高了配准点对提取的环境适应性，提高了配准点对的提取效率和配准精度。
Description
技术领域
本发明属于红外、可见光双谱段光学检测领域，具体涉及一种可以被中长波红外探测器和可见光探测器同时成像的温度、亮度可调控的红外可见光双谱段共心目标源。
背景技术
红外、可见光双谱段图像融合技术，通过充分利用红外和可见光两个谱段图像的互补信息，可以增强场景理解、突出目标，该技术在车载/机载辅助驾驶、环境监控、自动目标识别等领域都有广泛的应用。在红外、可见光图像融合技术应用中，红外成像器和可见光成像器对相同场景成像，但由于红外成像器和可见光成像器的安装位置、探测器自身参数等的不同，使得得到的红外、可见光图像并不完全一致，因此在进行红外、可见光图像融合前，需要对两个谱段的图像进行图像配准校正。
红外、可见光图像配准校正通常采用求取单应矩阵的方式，而单应矩阵的求取，需要选取红外、可见光图像中一定数量、一定分布的相同景物匹配点对作为计算输入。红外、可见光图像中相同景物匹配点对的选取应尽可能准确，否则会影响配准结果，导致融合图像质量下降。目前，在红外、可见光图像配准过程中，多采用对特征较多的户外建筑场景成像，通过人工选取配准点对，完成配准工作。由于场景本身受环境条件影响和红外、可见光成像差异，同时由于人工选取配准点的主观性，往往使得配准点对很难选、选不准，且整个配准过程复杂、效率较低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提出一种红外可见光双谱段目标源，以解决如何实现红外、可见光图像配准的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提出一种红外可见光双谱段目标源，该目标源包括红外发热体和发光二极管；红外发热体与发光二极管同心安装，使得红外发热体产生的红外辐射与发光二极管产生的可见光光源中心一致。
进一步地，目标源还包括均匀透射的毛玻璃；毛玻璃与红外发热体同心安装，发光二极管发出的可见光经过毛玻璃后透射，形成均匀的可见光光源。
进一步地，目标源还包括陶瓷加热片；陶瓷加热片用于对红外发热体和毛玻璃进行加热，使得红外发热体和毛玻璃产生红外辐射。
进一步地，目标源还包括均匀导热体；陶瓷加热片通过均匀导热体对红外发热体进行加热。
进一步地，均匀导热体为均匀导热的电木。
进一步地，发光二极管为电压可调发光二极管；陶瓷加热片为电压可调陶瓷加热片。
进一步地，电压可调陶瓷加热片的上下两层为陶瓷材料，两层中间均匀分布有电阻丝。
进一步地，目标源还包括后端壳体；后端壳体与红外发热体连接形成封闭壳体，使得陶瓷加热片、毛玻璃和均匀导热体均位于封闭壳体的内部。
进一步地，后端壳体上开设有导线孔；陶瓷加热片的电源导线经导线孔引入。
进一步地，发光二极管固定在后端壳体上。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：本发明提出的红外可见光双谱段目标源，能够提供被红外和可见光成像器同时成像的配准点，该配准点在红外和可见光成像器上的成像大小均可动态调整；该配准点在红外和可见光成像器上所成图像的中心位置易于提取，且提取的中心位置具有准确的匹配性。本发明提高了配准点对提取的环境适应性，提高了配准点对的提取效率和配准精度。
附图说明
图1为本发明实施例的红外可见光双谱段目标源结构图；
图2为本发明实施例红外发热体与毛玻璃同心安装结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出的红外可见光双谱段目标源，其结构如图1所示。其中，该目标源包括后端壳体1、红外发热体2、均匀导热的电木3、毛玻璃4、支撑套环5、陶瓷加热片6、发光二极管7和导线孔8。
后端壳体1和红外发热体2均为钢化聚乙烯材质制成。后端壳体1和红外发热体2连接形成封闭壳体。陶瓷加热片6、毛玻璃4和均匀导热体3均位于封闭壳体的内部。陶瓷加热片6通过支撑套环5与后端壳体1的内部抵接固定。
红外发热体2为圆环形状，均匀透射的毛玻璃4安装在圆环中，与红外发热体2同心安装，如图2所示。
陶瓷加热片6为电压可调陶瓷加热片。陶瓷片的加热电压可调，能够满足目标源与环境温度的对比要求。为了体现目标源与环境温度的热辐射差异，红外目标温度范围设定为室温+3℃～40℃。电压可调陶瓷加热片6的上下两层为陶瓷材料，两层中间均匀分布有电阻丝。陶瓷加热片6的厚度可小于2mm，利于复合点目标模拟器轻小型化的设计。陶瓷加热片的形状和引出线位置均可根据要求开模具制作，可满足外形尺寸需要。陶瓷加热片6的中心开设有用于发光二极管7发出的可见光通过的小孔。陶瓷加热片6的电源导线经后端壳体1上开设的导线孔与外部电源连接。
陶瓷加热片6与毛玻璃4直接接触，并通过电木3对红外发热体2进行加热。当通过外部电源给陶瓷加热片6提供合适的电压，陶瓷加热片6逐渐升温，对毛玻璃4进行加热，并通过电木3均匀加热红外发热体2，红外发热体2和毛玻璃4受热后温度升高，产生与环境差异较大的红外辐射，在红外成像器上成圆形高亮红外图像。
发光二极管7固定在后端壳体1上，并且与红外发热体2同心安装。发光二极管7为电压可调发光二极管，通过外部电源给电压可调发光二极管7提供合适的电压，电压可调发光二极管7发出的可见光穿过陶瓷加热片6中间的小孔，照射到毛玻璃4上，经过毛玻璃4后透射，形成均匀的可见光光源照射在可见光成像器上，形成圆形的高亮可见光图像。通过调整陶瓷加热片6和发光二极管7的电压，可以调整红外发热体2的温度和发光二极管7的亮度，从而调整目标在红外和可见光成像器上的成像对比度，红外发热体2和毛玻璃4同心设计，保证了目标源在红外、可见光成像器上的复合要求。通过提取目标源在红外图像和可见光图像上的形心位置，作为精确配准的点对。
本实施例提出的红外可见光双谱段目标源，采取一体化同心设计，目标源在红外成像器和可见光成像器上所成图像可完全满足配准点对的位置一致性要求，有利于提高图像配准精度，能够克服现有红外、可见光图像配准技术中，配准点对不易选取的问题，提供一种能被红外、可见光成像器同时成像的配准点。该配准点在红外和可见光成像器上的成像大小均可动态调整；在红外和可见光探测器上所成图像的中心位置易于提取，且提取的中心位置具有准确的匹配性。
此外，本实施例的双谱段目标源采用电压可调试设计，从而对场景环境温度和亮度的变化有较强的适应性。
本实施例的双谱段目标源，能够提高配准点对提取的环境适应性，提高配准点对的提取效率和配准点对的配准精度，节省配准工作的时间和人力成本。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种红外可见光双谱段目标源，其特征在于，所述目标源包括红外发热体(2)和发光二极管(7)；其中，所述红外发热体(2)与所述发光二极管(7)同心安装，使得所述红外发热体(2)产生的红外辐射与所述发光二极管(7)产生的可见光光源中心一致。
2.如权利要求1所述的目标源，其特征在于，所述目标源还包括均匀透射的毛玻璃(4)；其中，所述毛玻璃(4)与所述红外发热体(2)同心安装，所述发光二极管(7)发出的可见光经过所述毛玻璃(4)后透射，形成均匀的可见光光源。
3.如权利要求2所述的目标源，其特征在于，所述目标源还包括陶瓷加热片(6)；其中，所述陶瓷加热片(6)用于对所述红外发热体(2)和所述毛玻璃(4)进行加热，使得所述红外发热体(2)和所述毛玻璃(4)产生红外辐射。
4.如权利要求3所述的目标源，其特征在于，所述目标源还包括均匀导热体(3)；其中，所述陶瓷加热片(6)通过所述均匀导热体(3)对所述红外发热体(2)进行加热。
5.如权利要求4所述的目标源，其特征在于，所述均匀导热体(3)为均匀导热的电木。
6.如权利要求3所述的目标源，其特征在于，所述发光二极管(7)为电压可调发光二极管；所述陶瓷加热片(6)为电压可调陶瓷加热片。
7.如权利要求6所述的目标源，其特征在于，所述电压可调陶瓷加热片(6)的上下两层为陶瓷材料，两层中间均匀分布有电阻丝。
8.如权利要求4所述的目标源，其特征在于，所述目标源还包括后端壳体(1)；其中，所述后端壳体(1)与所述红外发热体(2)连接形成封闭壳体，使得所述陶瓷加热片(6)、所述毛玻璃(4)和所述均匀导热体(3)均位于所述封闭壳体的内部。
9.如权利要求8所述的目标源，其特征在于，所述后端壳体(1)上开设有导线孔(8)；其中，所述陶瓷加热片(6)的电源导线经所述导线孔(8)引入。
10.如权利要求8所述的目标源，其特征在于，所述发光二极管(7)固定在所述后端壳体(1)上。
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