CN109521495A - 一种双波段成像探测装置及方法 - Google Patents

一种双波段成像探测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109521495A
CN109521495A CN201811562292.2A CN201811562292A CN109521495A CN 109521495 A CN109521495 A CN 109521495A CN 201811562292 A CN201811562292 A CN 201811562292A CN 109521495 A CN109521495 A CN 109521495A
Authority
CN
China
Prior art keywords
band
dichroscope
image
dual
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811562292.2A
Other languages
English (en)
Inventor
卫先祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Yuandian Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Yuandian Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Yuandian Technology Co Ltd filed Critical Anhui Yuandian Technology Co Ltd
Priority to CN201811562292.2A priority Critical patent/CN109521495A/zh
Publication of CN109521495A publication Critical patent/CN109521495A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands

Abstract

本发明公开了一种双波段成像探测装置及方法。包括：双峰滤波片、二向色镜、反射镜、成像系统和焦平面探测器，入射光经过所述双峰滤波片后，射向所述二向色镜，经所述二向色镜反射的光记为第一波段，经所述二向色镜透射的光记为第二波段，所述第一波段经过所述成像系统后，进入所述焦平面探测器，所述第二波段经过所述反射镜的反射后，再次射入所述二向色镜，经所述二向色镜透射后，经过所述成像系统，进入所述焦平面探测器。本发明提供的双波段成像探测装置具有体积小、重量轻、成本低和图像处理简单的特点。

Description

一种双波段成像探测装置及方法
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种双波段成像探测装置及方法。
背景技术
双波段成像探测装置是能够实现两个光谱波段成像探测的装置，通过两个波段图像的差分，可以提取出包含某种光谱特征的目标物质的空间分布信息。传统的双波段成像探测装置采用两套成像系统，需要两个焦平面探测器。每个焦平面探测器前有一个窄带滤光片，分别透过第一波段和第二波段。工作时通过同步触发信号触发采集焦平面探测器的图像，然后通过两个波段图像的差分，提取处目标物质的空间分布信息。由于使用了两套成像系统，整个双波段成像探测装置的尺寸、重量以及成本都比较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种双波段成像探测装置及方法，具有体积小、重量轻、成本低和图像处理简单的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种双波段成像探测装置，包括：双峰滤波片、二向色镜、反射镜、成像系统和焦平面探测器，入射光经过所述双峰滤波片后，射向所述二向色镜，经所述二向色镜反射的光记为第一波段，经所述二向色镜透射的光记为第二波段，所述第一波段经过所述成像系统后，进入所述焦平面探测器，所述第二波段经过所述反射镜的反射后，再次射入所述二向色镜，经所述二向色镜透射后，经过所述成像系统，进入所述焦平面探测器。
可选的，所述双波段成像探测装置还包括扩束系统，所述扩束系统设置在所述入射光与所述二向色镜之间的光路中。
可选的，所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，经所述二向色镜透射的所述第二波段依次经过所述第一反射镜和第二反射镜的反射后再次射入所述二向色镜。
可选的，经所述二向色镜反射的所述第一波段和经所述反射镜的反射后再次射入所述二向色镜的第二波段在所述二向色镜处相交。
可选的，所述第一波段射在所述焦平面探测器的第一探测区域，所述第二波段射在所述焦平面探测器的第二探测区域。
可选的，所述第一探测区域探测到的图像与所述第二探测区域探测到的图像成镜像关系。
可选的，所述成像系统的数量为一套。
可选的，所述焦平面探测器的数量为一个。
本发明还提供了一种双波段成像探测方法，所述方法应用于本发明提供的双波段成像探测装置，所述方法包括：
根据第一波段和第二波段在焦平面探测器上的入射位置，将焦平面探测器采集到的图像进行分割，提取第一波段的图像和第二波段的图像；
对第一波段的图像或第二波段的图像做镜像处理；
对镜像处理后的两幅图像进行图像匹配处理；
将第一波段的图像和第二波段的图像相减，得到双波段探测图像。
可选的，所述方法还包括：对双波段探测图像进行图像增强处理。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的双波段成像探测装置及方法，使用双峰滤光片消除其他波段的光，仅透过第一波段和第二波段的光，场景发出的包含第一波段的光被二向色镜反射，而后经过成像系统进入焦平面探测器，场景发出的包含第二波段的光被光学元件透射，而后经过两次反射，再经过二向色镜后经过成像系统进入焦平面探测器，只使用了一套成像系统，尺寸、重量以及成本仅是原来的一半，大大地提高了装置的实用性。而且，第二波段的图像与第一波段的图像成镜像关系，镜像第二波段的图像减去第一波段的图像，即可得到双波段探测结果，由于使用了镜像方式，两幅图像对应位置处像差一致，因此，不需要复杂的图像拉伸和匹配，简化了图像处理过程，提高了目标探测的速度。此外，本发明还设置了扩束系统，增大了装置的视场。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例双波段成像探测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例双峰滤光片透过率曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种双波段成像探测装置，具有体积小、重量轻、成本低和图像处理简单的特点。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例双波段成像探测装置的结构示意图，如图1所示，本发明提供的双波段成像探测装置包括：双峰滤波片2、二向色镜3、反射镜4、成像系统5和焦平面探测器6，入射光经过双峰滤波片2后，射向二向色镜3，经二向色镜3反射的光记为第一波段，经二向色镜3透射的光记为第二波段，第一波段经过成像系统5后，进入焦平面探测器6，第二波段经过反射镜4的反射后，再次射入二向色镜3，经二向色镜3透射后，经过成像系统5，进入焦平面探测器6。
双波段成像探测装置还包括扩束系统1，扩束系统1设置在入射光与二向色镜3之间的光路中。
反射镜4包括第一反射镜和第二反射镜，经二向色镜3透射的第二波段依次经过第一反射镜和第二反射镜的反射后再次射入二向色镜3。
经二向色镜3反射的第一波段和经反射镜4的反射后再次射入二向色镜3的第二波段在二向色镜3处相交。第一波段射在焦平面探测器6的第一探测区域，第二波段射在焦平面探测器6的第二探测区域。第一探测区域探测到的图像与第二探测区域探测到的图像成镜像关系。
成像系统5的数量为一套，焦平面探测器6的数量为一个。
本发明提供的双波段成像探测装置中的双峰滤光片是指一个滤光片上可以同时透过两个波段，如图2所示，双峰滤光片是通过优化膜系实现的，其制作工艺与窄带滤光片一样，但不需要进行拼接，降低了制作难度，同时，降低了安装要求。更进一步，本发明通过将第一波段和第二波段的光线在二向色镜处相交，以及在二向色镜前加装扩束系统，达到增大视场的目的。
本发明还提供了一种双波段成像探测方法，应用于本发明的双波段成像探测装置，处理器根据第一波段和第二波段在焦平面探测器上的入射位置，将焦平面探测器采集到的图像进行分割，提取第一波段的图像和第二波段的图像；对第一波段的图像或第二波段的图像做镜像处理；对镜像处理后的两幅图像进行图像匹配处理；将第一波段的图像和第二波段的图像相减，得到双波段探测图像；对双波段探测图像进行图像增强处理。
本发明提供的双波段成像探测装置及方法，使用双峰滤光片消除其他波段的光，仅透过第一波段和第二波段的光，场景发出的包含第一波段的光被二向色镜反射，而后经过成像系统进入焦平面探测器，场景发出的包含第二波段的光被光学元件透射，而后经过两次反射，再经过二向色镜后经过成像系统进入焦平面探测器，只使用了一套成像系统，尺寸、重量以及成本仅是原来的一半，大大地提高了装置的实用性。而且，第二波段的图像与第一波段的图像成镜像关系，镜像第二波段的图像减去第一波段的图像，即可得到双波段探测结果，由于使用了镜像方式，两幅图像对应位置处像差一致，因此，不需要复杂的图像拉伸和匹配，简化了图像处理过程，提高了目标探测的速度。此外，本发明还设置了扩束系统，增大了装置的视场。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双波段成像探测装置，其特征在于，包括：双峰滤波片、二向色镜、反射镜、成像系统和焦平面探测器，入射光经过所述双峰滤波片后，射向所述二向色镜，经所述二向色镜反射的光记为第一波段，经所述二向色镜透射的光记为第二波段，所述第一波段经过所述成像系统后，进入所述焦平面探测器，所述第二波段经过所述反射镜的反射后，再次射入所述二向色镜，经所述二向色镜透射后，经过所述成像系统，进入所述焦平面探测器。
2.根据权利要求1所述的双波段成像探测装置，其特征在于，所述双波段成像探测装置还包括扩束系统，所述扩束系统设置在所述入射光与所述二向色镜之间的光路中。
3.根据权利要求1所述的双波段成像探测装置，其特征在于，所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，经所述二向色镜透射的所述第二波段依次经过所述第一反射镜和第二反射镜的反射后再次射入所述二向色镜。
4.根据权利要求1所述的双波段成像探测装置，其特征在于，经所述二向色镜反射的所述第一波段和经所述反射镜的反射后再次射入所述二向色镜的第二波段在所述二向色镜处相交。
5.根据权利要求1所述的双波段成像探测装置，其特征在于，所述第一波段射在所述焦平面探测器的第一探测区域，所述第二波段射在所述焦平面探测器的第二探测区域。
6.根据权利要求5所述的双波段成像探测装置，其特征在于，所述第一探测区域探测到的图像与所述第二探测区域探测到的图像成镜像关系。
7.根据权利要求1所述的双波段成像探测装置，其特征在于，所述成像系统的数量为一套。
8.根据权利要求1所述的双波段成像探测装置，其特征在于，所述焦平面探测器的数量为一个。
9.一种双波段成像探测方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-8任一项所述的双波段成像探测装置，所述方法包括：
根据第一波段和第二波段在焦平面探测器上的入射位置，将焦平面探测器采集到的图像进行分割，提取第一波段的图像和第二波段的图像；
对第一波段的图像或第二波段的图像做镜像处理；
对镜像处理后的两幅图像进行图像匹配处理；
将第一波段的图像和第二波段的图像相减，得到双波段探测图像。
10.根据权利要求9所述的双波段成像探测方法，其特征在于，所述方法还包括：对双波段探测图像进行图像增强处理。
CN201811562292.2A 2018-12-20 2018-12-20 一种双波段成像探测装置及方法 Pending CN109521495A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811562292.2A CN109521495A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种双波段成像探测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811562292.2A CN109521495A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种双波段成像探测装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109521495A true CN109521495A (zh) 2019-03-26

Family

ID=65795556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811562292.2A Pending CN109521495A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种双波段成像探测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109521495A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112923848A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 上海兰宝传感科技股份有限公司 一种对射式激光尺寸测量传感器

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101709999A (zh) * 2009-12-25 2010-05-19 武汉大学 基于f-p标准具选支的原子滤光太阳成像仪
CN101813521A (zh) * 2010-02-09 2010-08-25 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Mwir/lwir双波段成像光谱仪
US20120074321A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Hunter Scott R Variable waveband infrared imager
US20130208146A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Fluxdata, Inc. Method and apparatus for separate spectral imaging and sensing
US20140022393A1 (en) * 2012-05-15 2014-01-23 Honeywell International Inc. Dual band imager
CN105203159A (zh) * 2015-10-14 2015-12-30 武汉三江中电科技有限责任公司 单通道可见光与红外图像采集融合监测系统
CN205228642U (zh) * 2015-12-18 2016-05-11 长春理工大学 一种用于联合变换相关器的双波段偏振探测系统
CN106482839A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 南京理工大学 斐索式双波长干涉测试装置及其合成波长相位提取方法
CN106643689A (zh) * 2016-09-19 2017-05-10 中国运载火箭技术研究院 一种多模共光路位姿测量装置
CN107305307A (zh) * 2016-04-20 2017-10-31 吉晟光电（深圳）有限公司 一种智能滤光片及其制备工艺与应用
CN108209939A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 一种血氧浓度计
CN108871585A (zh) * 2018-07-13 2018-11-23 北京理工大学 基于单相机的温度场测量系统及方法
CN209086447U (zh) * 2018-12-20 2019-07-09 安徽源典科技有限公司 一种双波段成像探测装置
CN219473338U (zh) * 2023-04-23 2023-08-04 安徽源典科技有限公司 一种便于移动的红外光谱仪

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101709999A (zh) * 2009-12-25 2010-05-19 武汉大学 基于f-p标准具选支的原子滤光太阳成像仪
CN101813521A (zh) * 2010-02-09 2010-08-25 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Mwir/lwir双波段成像光谱仪
US20120074321A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Hunter Scott R Variable waveband infrared imager
US20130208146A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Fluxdata, Inc. Method and apparatus for separate spectral imaging and sensing
US20140022393A1 (en) * 2012-05-15 2014-01-23 Honeywell International Inc. Dual band imager
CN106482839A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 南京理工大学 斐索式双波长干涉测试装置及其合成波长相位提取方法
CN105203159A (zh) * 2015-10-14 2015-12-30 武汉三江中电科技有限责任公司 单通道可见光与红外图像采集融合监测系统
CN205228642U (zh) * 2015-12-18 2016-05-11 长春理工大学 一种用于联合变换相关器的双波段偏振探测系统
CN107305307A (zh) * 2016-04-20 2017-10-31 吉晟光电（深圳）有限公司 一种智能滤光片及其制备工艺与应用
CN106643689A (zh) * 2016-09-19 2017-05-10 中国运载火箭技术研究院 一种多模共光路位姿测量装置
CN108209939A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 一种血氧浓度计
CN108871585A (zh) * 2018-07-13 2018-11-23 北京理工大学 基于单相机的温度场测量系统及方法
CN209086447U (zh) * 2018-12-20 2019-07-09 安徽源典科技有限公司 一种双波段成像探测装置
CN219473338U (zh) * 2023-04-23 2023-08-04 安徽源典科技有限公司 一种便于移动的红外光谱仪

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112923848A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 上海兰宝传感科技股份有限公司 一种对射式激光尺寸测量传感器
CN112923848B (zh) * 2021-01-25 2022-05-24 上海兰宝传感科技股份有限公司 一种对射式激光尺寸测量传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106569224B (zh) 一种扫描型激光雷达光学系统
CN106772310B (zh) 一种基于计算鬼成像的目标鉴定装置及其方法
CN105280653B (zh) 图像传感器
WO2012058954A1 (zh) 一种多角度光学特征检测方法及装置
CN102707452A (zh) 双分离渥拉斯顿棱镜高分辨力同时偏振成像系统
CN109521495A (zh) 一种双波段成像探测装置及方法
CN209086447U (zh) 一种双波段成像探测装置
CN109597065A (zh) 一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法、装置
CN104748855B (zh) 双通道高通量干涉成像光谱装置及方法
CN112432707A (zh) 红外波段的偏振分孔径和多光谱成像装置
CN110161374A (zh) 一种日盲紫外成像背景光抑制光学系统及方法
CN203163728U (zh) 多光谱光场相机
CN204831550U (zh) 一种偏振态同步获取的光谱成像装置
CN205228642U (zh) 一种用于联合变换相关器的双波段偏振探测系统
CN202018690U (zh) 一种纸币鉴伪检测装置
CN108226181A (zh) 一种环形体内壁结构视觉检测系统
CN106813781B (zh) 一种红外探测器超大面阵复合拼接方法
CN104848805B (zh) 一种基于单光楔的双波段合成光束检测方法和装置
CN102682512A (zh) 一种纸币鉴伪检测装置
CN210005114U (zh) 全波段大相对孔径Dyson光谱成像系统
CN105404014B (zh) 一种高空间分辨率的全斯托克斯偏振调制成像分束器
CN109188395A (zh) 一种全偏振条纹管激光成像雷达装置
RU2698514C2 (ru) Способ распознавания локационных оптических сигналов
CN205722111U (zh) 一种纸币或票据的鉴伪装置
CN107144348A (zh) 一种用于实时探测的偏振差分多光谱成像装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination