CN113645417A - 一种凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统 - Google Patents

一种凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统 Download PDF

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CN113645417A CN202110722377.8A CN202110722377A CN113645417A CN 113645417 A CN113645417 A CN 113645417A CN 202110722377 A CN202110722377 A CN 202110722377A CN 113645417 A CN113645417 A CN 113645417A
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Abstract

本发明公开了一种凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统，凝视型焦平面器件采用红外搜索器和上位机，红外搜索器包括光学处理组件和信号处理组件，光学处理组件包括依次设置的搜索扫描镜、前成像组、消旋棱镜、第一中继镜组、稳像镜组、第二中继镜组和红外探测器；信号处理组件包括红外驱动成像板、搜索跟踪处理板和伺服控制板，上位机用于控制红外搜索器，显示搜索跟踪处理板搜索的全景图像及给出的目标航迹、方位、威胁程度信息。本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。

Description

一种凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统
技术领域
本发明涉及光电成像技术领域，尤其公开了一种凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统。
背景技术
IRST系统(Intel Rapid Storage Technology，简称IRST，又称英特尔快速存储技术)采用凝视型焦平面器件快速扫描体制，扫描时可以方位覆盖360°，停止扫描时凝视型焦平面可以做跟踪器使用，且凝视型焦平面器件积分时间比较长。凝视型成像器件拥有二维的平面分布的焦平面，在成像时直接让焦平面上的感光元器件发生光电反应，并记录数据。但是IRST系统在高速扫描状态下，存在图像模糊拖影问题。
因此，现有IRST系统在高速扫描状态下存在图像模糊拖影，是一件亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统，旨在解决现有IRST系统在高速扫描状态下存在图像模糊拖影的技术问题。
本发明的一方面涉及一种凝视型焦平面器件，包括红外搜索器和上位机，红外搜索器包括光学处理组件和信号处理组件，光学处理组件包括依次设置的搜索扫描镜、前成像组、消旋棱镜、第一中继镜组、稳像镜组、第二中继镜组和红外探测器；信号处理组件包括红外驱动成像板、搜索跟踪处理板和伺服控制板，红外驱动成像板与红外探测器电连接，用于输出数字图像；搜索跟踪处理板与红外驱动成像板电连接，用于发出启动信号、搜索全景图像和给出目标航迹、方位、威胁程度信息；伺服控制板与搜索跟踪处理板电连接，用于接收搜索跟踪处理板发出的启动信号，驱动控制光学处理组件，并将光学处理组件的镜组位置实时反馈给搜索跟踪处理板；上位机与信号处理组件通信连接，用于控制红外搜索器，显示搜索跟踪处理板搜索的全景图像及给出的目标航迹、方位、威胁程度信息。
进一步地，信号处理组件还包括电源板，电源板分别与红外驱动成像板、搜索跟踪处理板和伺服控制板电连接，用于为红外驱动成像板、搜索跟踪处理板和伺服控制板供电。
进一步地，红外驱动成像板包括FPGA芯片，搜索跟踪处理板包括DSP芯片，FPGA芯片的型号为Xilinx公司的XC7K325T-2FFG900I；DSP芯片的型号为TI公司的TMS320C6678。
本发明的另一方面涉及一种应用于如上述的凝视型焦平面器件的快速扫描方法，包括以下步骤：
采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像；
运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示；
利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。
进一步地，采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像的步骤包括：
采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
进一步地，采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索的步骤包括：
采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄：
在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫；
依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。
进一步地，利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息的步骤包括：
在上位机软件显示界面中的上部分区域显示搜索空域的全景图像；
在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；
在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域，对应在重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。
本发明的另一方面涉及一种应用于上述凝视型焦平面器件的快速扫描系统，包括：
光学成像模块，用于采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像；
信号处理模块，用于运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示；
显示控制模块，用于利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。
进一步地，光学成像模块包括：
搜索单元，用于采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
搜索单元包括：
第一扫描子单元，用于采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄；
第二扫描子单元，用于在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫；
搜索子单元，用于依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。
进一步地，显示控制模块包括：
第一显示控制单元，用于在上位机软件显示界面中的上部分区域显示搜索空域的全景图像；
第二显示控制单元，用于在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；
第三显示控制单元，用于在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域，对应在重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。
本发明所取得的有益效果为：
本发明提供一种凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统，凝视型焦平面器件采用红外搜索器和上位机，红外搜索器包括光学处理组件和信号处理组件，光学处理组件包括依次设置的搜索扫描镜、前成像组、消旋棱镜、第一中继镜组、稳像镜组、第二中继镜组和红外探测器；信号处理组件包括红外驱动成像板、搜索跟踪处理板和伺服控制板，红外驱动成像板与红外探测器电连接，用于输出数字图像；搜索跟踪处理板与红外驱动成像板电连接，用于发出启动信号、搜索全景图像和给出目标航迹、方位、威胁程度信息；伺服控制板与搜索跟踪处理板电连接，用于接收搜索跟踪处理板发出的启动信号，驱动控制光学处理组件，并将光学处理组件的镜组位置实时反馈给搜索跟踪处理板；上位机与信号处理组件通信连接，用于控制红外搜索器，显示搜索跟踪处理板搜索的全景图像及给出的目标航迹、方位、威胁程度信息，从而对成像进行消旋和稳像处理，解决了像旋和图像拖尾模糊的技术问题；通过利用上位机控制红外搜索器，显示搜索跟踪处理板搜索的全景图像及给出的目标航迹、方位、威胁程度信息，便于更清晰观察目标。本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法及系统，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。
附图说明
图1为本发明提供的凝视型焦平面器件一实施例的功能框图；
图2为图1中所示的光学处理组件一实施例的光路图；
图3为图1中所示的光学处理组件和信号处理组件一实施例的总体组成图；
图4为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法第一实施例的流程示意图：
图5为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法第二实施例的流程示意图；
图6为图5中所示的采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索的步骤的细化流程示意图；
图7为本发明提供的凝视型焦平面器件中搜索扫描镜的工作原理图；
图8为图5中所示的利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息的步骤的细化流程示意图；
图9为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描系统第一实施例的功能框图；
图10为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描系统第二实施例的功能框图；
图11为图10中所示的搜索单元一实施例的功能模块示意图；
图12为图10中所示的显示控制模块一实施例的功能模块示意图。
附图标号说明：
100、红外搜索器；200、上位机；110、光学处理组件；120、信号处理组件；111、搜索扫描镜；112、前成像组；113、消旋棱镜；114、第一中继镜组；115、稳像镜组；116、第二中继镜组；117、红外探测器；121、红外驱动成像板；122、搜索跟踪处理板；123、伺服控制板；124、电源板；10、光学成像模块、20、信号处理模块；30、显示控制模块；11、搜索单元；111、第一扫描子单元；112、第二扫描子单元；113、搜索子单元；31、第一显示控制单元；32、第二显示控制单元；33、第三显示控制单元。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
如图1至图3所示，本发明第一实施例提出一种凝视型焦平面器件，包括红外搜索器100和上位机200，红外搜索器100包括光学处理组件110和信号处理组件120，光学处理组件110包括依次设置的搜索扫描镜111、前成像组112、消旋棱镜113、第一中继镜组114、稳像镜组115、第二中继镜组116和红外探测器117；信号处理组件120包括红外驱动成像板121、搜索跟踪处理板122和伺服控制板123，红外驱动成像板121与红外探测器117电连接，用于输出数字图像；搜索跟踪处理板122与红外驱动成像板121电连接，用于发出启动信号、搜索全景图像和给出目标航迹、方位、威胁程度信息；伺服控制板123与搜索跟踪处理板122电连接，用于接收搜索跟踪处理板122发出的启动信号，驱动控制光学处理组件110，并将光学处理组件110的镜组位置实时反馈给搜索跟踪处理板122；上位机200与信号处理组件120通信连接，用于控制红外搜索器100，显示搜索跟踪处理板122搜索的全景图像及给出的目标航迹、方位、威胁程度信息。在本实施例中，采用相应的消像移技术，即保证红外探测器117在积分时间(曝光时间)内景物所成像与焦面没有相对移动。
在上述结构中，请见图3，图3为图1中所示的光学处理组件和信号处理组件一实施例的总体组成图，在本实施例中，信号处理组件120还包括电源板124，电源板分别与红外驱动成像板121、搜索跟踪处理板122和伺服控制板123电连接，用于为红外驱动成像板121、搜索跟踪处理板122和伺服控制板123供电。例如，红外驱动成像板121包括FPGA芯片，搜索跟踪处理板122包括DSP芯片，FPGA芯片的型号采用Xilinx公司生产的XC7K325T-2FFG900I；DSP芯片的型号采用TI公司生产的TMS320C6678。
光学处理组件110实现对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像，是系统核心部件之一。光学处理组件110在体积、重量上有严格地限制，因此总体搜索方式采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
信号处理组件120实现红外探测器117输出视频信号的目标检测、跟踪，给出目标航迹、方位、威胁程度等信息，并输出到上位机200中进行显示。上位机200可以是固定终端，也可以是移动终端。固定终端可以是台式计算机。移动终端可以是移动手机、iPad、或移动手机等。
信号处理组件120由硬件电路及嵌入式软件组成。硬件电路主要分为红外驱动成像板121、搜索跟踪处理板122、伺服控制板123和电源板124四块电路板，总体组成及架构如下图3所示。
硬件体系采用多核DSP+高性能FPGA方案。DSP采用TI公司最新一代8核TMS320C6678，具有10GHz处理能力；FPGA采用Xilinx公司的Kintex-7(K7)系列XC7K325T-2FFG900I，具有326、080逻辑单元，两者结合具有强大的数据处理能力，可完成全视场目标搜索检测、捕获、跟踪、建航、威胁程度判断等数据处理功能；并可扩展出多种外设接口，如多路RS422、RS232接口、千兆网口等，实现对外围设备如定位定向装置通讯控制及图像输出等功能。
请见图4，图4为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法第一实施例的流程示意图，在本实施例中，该凝视型焦平面器件快速扫描方法，包括以下步骤：
步骤S100、采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像。
光学处理组件实现对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像，是系统核心部件之一。光学处理组件110在体积、重量上有严格地限制，因此总体搜索方式采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。光学处理组件中加入消旋棱镜及稳像摆镜，对成像进行消旋和稳像处理。
步骤S200、运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示。
信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测、跟踪，给出目标航迹、方位、威胁程度等信息，并输出到加固计算机显示。信号处理组件由硬件电路及嵌入式软件组成。硬件电路主要分为红外驱动成像板、搜索跟踪处理板、伺服控制板和电源板四块电路板。
步骤S300、利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。
上位机主要用于控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。软件采用VS2015软件编写，人机交互界面友好，所有操作可通过点击鼠标进行，十分便捷、准确。
本实施例提供的一种凝视型焦平面器件的快速扫描方法，通过采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像；运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示；利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。本实施例提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。
进一步地，参见图5，图5为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法第二实施例的流程示意图，本实施例中，步骤S100包括：
步骤S110、采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
光学处理组件实现对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像，是系统核心部件之一。光学处理组件在体积、重量上有严格地限制，总体搜索方式采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
优选地，请见图6，图6为图5步骤S110的细化流程示意图，在本实施例中，步骤S110包括：
步骤S111、采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄。
步骤S112、在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫。
步骤S113、依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。
如图7所示，图7为本发明提供的凝视型焦平面器件中搜索扫描镜的工作原理图，光学处理组件瞬时视场为4°(方位)×5°(俯仰)，搜索扫描镜完成周视扫瞄和俯仰角度周扫，直至完成对预定空域的搜索。
本实施例提供的一种凝视型焦平面器件的快速扫描方法，通过采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄；在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫；依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。本实施例提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。
进一步地，图8为图5中所示的步骤S300的细化流程示意图，在本实施例中，步骤S300包括：
步骤S310、在上位机软件显示界面中的上部分区域显示搜索空域的全景图像。
通过在上位机软件显示界面中的上部分区域来显示搜索空域的全景图像。
步骤S320、在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键。
通过在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置虚拟按键，所有控制操作通过该区域虚拟按键实现。
步骤S330、在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域，对应在重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。
将上位机软件显示界面中的右下部分区域为重点关注图像显示区域，可通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域予于显示，并可进行手动放大、数字细节增强等功能操作，便于更清晰观察目标。
本实施例提供的一种凝视型焦平面器件的快速扫描方法，通过在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域，对应在重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。本实施例提供的凝视型焦平面器件快速扫描方法，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。
如图9所示，图9为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描系统第一实施例的功能框图，在本实施例中，该凝视型焦平面器件的快速扫描系统包括光学成像模块10、信号处理模块20和显示控制模块30，其中，光学成像模块10，用于采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像；信号处理模块20，用于运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示；显示控制模块30，用于利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。
光学成像模块10用于采用光学处理组件实现对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像，是系统核心部件之一。光学处理组件110在体积、重量上有严格地限制，因此总体搜索方式采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。光学处理组件中加入消旋棱镜及稳像摆镜，对成像进行消旋和稳像处理。
信号处理模块20用于采用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测、跟踪，给出目标航迹、方位、威胁程度等信息，并输出到加固计算机显示。信号处理组件由硬件电路及嵌入式软件组成。硬件电路主要分为红外驱动成像板、搜索跟踪处理板、伺服控制板和电源板四块电路板。
显示控制模块30用于利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。软件采用VS2015软件编写，人机交互界面友好，所有操作可通过点击鼠标进行，十分便捷、准确。
本实施例提供的一种凝视型焦平面器件的快速扫描系统，同现有技术相比，通过采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像；运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示；利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。本实施例提供的凝视型焦平面器件快速扫描系统，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。
优选地，请见图10，图10为本发明提供的凝视型焦平面器件快速扫描系统第二实施例的功能框图，在第一实施例的基础上，光学成像模块10包括搜索单元11，搜索单元11用于采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
光学成像模块10用于采用光学处理组件实现对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像，是系统核心部件之一。光学处理组件在体积、重量上有严格地限制，总体搜索方式采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
进一步地，参见图11，图11为图10中所示的搜索单元一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，搜索单元11包括第一扫描子单元111、第二扫描子单元112和搜索子单元113，其中，第一扫描子单元111，用于采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄；第二扫描子单元112，用于在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫；搜索子单元113，用于依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。
如图7所示，图7为本发明提供的凝视型焦平面器件中搜索扫描镜的工作原理图，光学处理组件瞬时视场为4°(方位)×5°(俯仰)，搜索扫描镜完成周视扫瞄和俯仰角度周扫，直至完成对预定空域的搜索。
本实施例提供的一种凝视型焦平面器件的快速扫描系统，同现有技术相比，通过采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄；在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫；依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。本实施例提供的凝视型焦平面器件快速扫描系统，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。
优选地，请见图12，图12为图10中所示的显示控制模块一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，显示控制模块30包括第一显示控制单元31、第二显示控制单元32和第三显示控制单元33，其中，第一显示控制单元31，用于在上位机软件显示界面中的上部分区域显示搜索空域的全景图像；第二显示控制单元32，用于在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；第三显示控制单元33，用于在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域，对应在重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。
第一显示控制单元31通过在上位机软件显示界面中的上部分区域来显示搜索空域的全景图像。
第二显示控制单元32通过在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置虚拟按键，所有控制操作通过该区域虚拟按键实现。
第三显示控制单元33将上位机软件显示界面中的右下部分区域设为重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域予于显示，并进行手动放大和数字细节增强等功能操作，便于更清晰观察目标。
本实施例提供的一种凝视型焦平面器件的快速扫描系统，通过在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在全景图像上选择某一区域，对应在重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。本实施例提供的凝视型焦平面器件快速扫描系统，可调性能好、自动化程度高；扫描速度快且图像清晰度高。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种凝视型焦平面器件，其特征在于，包括红外搜索器(100)和上位机(200)，所述红外搜索器(100)包括光学处理组件(110)和信号处理组件(120)，所述光学处理组件(110)包括依次设置的搜索扫描镜(111)、前成像组(112)、消旋棱镜(113)、第一中继镜组(114)、稳像镜组(115)、第二中继镜组(116)和红外探测器(117)；所述信号处理组件(120)包括红外驱动成像板(121)、搜索跟踪处理板(122)和伺服控制板(123)，其中，
所述红外驱动成像板(121)与所述红外探测器(117)电连接，用于输出数字图像；
所述搜索跟踪处理板(122)与所述红外驱动成像板(121)电连接，用于发出启动信号、搜索全景图像和给出目标航迹、方位、威胁程度信息；所述伺服控制板(123)与所述搜索跟踪处理板(122)电连接，用于接收所述搜索跟踪处理板(122)发出的启动信号，驱动控制所述光学处理组件(110)，并将所述光学处理组件(110)的镜组位置实时反馈给所述搜索跟踪处理板(122)；
所述上位机(200)与所述信号处理组件(120)通信连接，用于控制所述红外搜索器(100)，显示所述搜索跟踪处理板(122)搜索的全景图像及给出的目标航迹、方位、威胁程度信息。
2.如权利要求1所述的凝视型焦平面器件，其特征在于，所述信号处理组件(120)还包括电源板(124)，所述电源板分别与所述红外驱动成像板(121)、所述搜索跟踪处理板(122)和所述伺服控制板(123)电连接，用于为所述红外驱动成像板(121)、所述搜索跟踪处理板(122)和所述伺服控制板(123)供电。
3.如权利要求1所述的凝视型焦平面器件，其特征在于，所述红外驱动成像板(121)包括FPGA芯片，所述搜索跟踪处理板(122)包括DSP芯片，所述FPGA芯片的型号为Xilinx公司的XC7K325T-2FFG900I；所述DSP芯片的型号为TI公司的TMS320C6678。
4.一种应用于如权利要求1至3任意一项所述的凝视型焦平面器件的快速扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像；
运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示；
利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。
5.如权利要求4所述的凝视型焦平面器件快速扫描方法，其特征在于，所述采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像的步骤包括：
采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
6.如权利要求5所述的凝视型焦平面器件快速扫描方法，其特征在于，所述采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索的步骤包括：
采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄：
在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫；
依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。
7.如权利要求6所述的凝视型焦平面器件快速扫描方法，其特征在于，所述利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息的步骤包括：
在上位机软件显示界面中的上部分区域显示搜索空域的全景图像；
在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；
在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在所述全景图像上选择某一区域，对应在所述重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。
8.一种应用于如权利要求1至3任意一项所述的凝视型焦平面器件的快速扫描系统，其特征在于，包括：
光学成像模块(10)，用于采用光学处理组件对预定空域的目标搜索、图像消旋和稳像，最终在红外探测器上成像；
信号处理模块(20)，用于运用信号处理组件实现红外探测器输出视频信号的目标检测和跟踪，给出目标航迹、方位和威胁程度信息，并输出到上位机中进行显示；
显示控制模块(30)，用于利用上位机控制红外搜索器，显示搜索全景图像及目标信息。
9.如权利要求8所述的凝视型焦平面器件快速扫描系统，其特征在于，所述光学成像模块(10)包括：
搜索单元(11)，用于采用平面扫描镜在方位、俯仰上往复运动实现大空域搜索。
所述搜索单元(11)包括：
第一扫描子单元(111)，用于采用45°搜索扫描镜绕其方位轴旋转一周，完成方位的周视扫瞄；
第二扫描子单元(112)，用于在俯仰方向上抬或下调5°，再绕方位轴旋转一周，完成下一个俯仰角度的周扫；
搜索子单元(113)，用于依次往复循环，直至完成对预定空域的搜索。
10.如权利要求9所述的凝视型焦平面器件快速扫描系统，其特征在于，所述显示控制模块(30)包括：
第一显示控制单元(31)，用于在上位机软件显示界面中的上部分区域显示搜索空域的全景图像；
第二显示控制单元(32)，用于在上位机软件显示界面中的左下部分区域设置用于控制操作的虚拟按键；
第三显示控制单元(33)，用于在上位机软件显示界面中的右下部分区域设置重点关注图像显示区域，通过鼠标移动选择框在所述全景图像上选择某一区域，对应在所述重点关注图像显示区域上予于显示鼠标选择的该区域内图像，并对该区域内图像进行放大、数字细节增强操作。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000046958A (ja) * 1998-07-29 2000-02-18 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検出装置
JP2005067285A (ja) * 2003-08-20 2005-03-17 Fujitsu Ltd 赤外線映像装置および赤外線映像装置を利用した海上捜索方法
KR20110122265A (ko) * 2010-05-04 2011-11-10 국방과학연구소 표적을 자동 탐색하는 함정 전투 체계의 사격 통제용 전자 광학 추적 시스템 및 방법
US20140146180A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Raytheon Company Infrared thermal imaging system and method
CN106058469A (zh) * 2016-07-18 2016-10-26 桂林电子科技大学 一种搜索跟踪空中目标的动中通地面系统及其运行方法
CN106646506A (zh) * 2016-11-25 2017-05-10 中国科学院上海技术物理研究所 一种基于高速摆镜的红外面阵搜索跟踪系统及方法
CN206281973U (zh) * 2016-11-25 2017-06-27 中国科学院上海技术物理研究所 一种基于高速摆镜的红外面阵搜索跟踪系统
CN108008870A (zh) * 2016-11-01 2018-05-08 阿里巴巴集团控股有限公司 一种图像呈现方法、装置、电子设备
CN207638247U (zh) * 2017-12-28 2018-07-20 中国科学院西安光学精密机械研究所 智能巡线光电吊舱
CN110413836A (zh) * 2019-07-18 2019-11-05 湖南宏动光电有限公司 一种全景搜索系统
CN111652802A (zh) * 2020-05-19 2020-09-11 杭州海康威视数字技术股份有限公司 全景图制作方法、基于全景图的交互方法及装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000046958A (ja) * 1998-07-29 2000-02-18 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検出装置
JP2005067285A (ja) * 2003-08-20 2005-03-17 Fujitsu Ltd 赤外線映像装置および赤外線映像装置を利用した海上捜索方法
KR20110122265A (ko) * 2010-05-04 2011-11-10 국방과학연구소 표적을 자동 탐색하는 함정 전투 체계의 사격 통제용 전자 광학 추적 시스템 및 방법
US20140146180A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Raytheon Company Infrared thermal imaging system and method
CN106058469A (zh) * 2016-07-18 2016-10-26 桂林电子科技大学 一种搜索跟踪空中目标的动中通地面系统及其运行方法
CN108008870A (zh) * 2016-11-01 2018-05-08 阿里巴巴集团控股有限公司 一种图像呈现方法、装置、电子设备
CN106646506A (zh) * 2016-11-25 2017-05-10 中国科学院上海技术物理研究所 一种基于高速摆镜的红外面阵搜索跟踪系统及方法
CN206281973U (zh) * 2016-11-25 2017-06-27 中国科学院上海技术物理研究所 一种基于高速摆镜的红外面阵搜索跟踪系统
CN207638247U (zh) * 2017-12-28 2018-07-20 中国科学院西安光学精密机械研究所 智能巡线光电吊舱
CN110413836A (zh) * 2019-07-18 2019-11-05 湖南宏动光电有限公司 一种全景搜索系统
CN111652802A (zh) * 2020-05-19 2020-09-11 杭州海康威视数字技术股份有限公司 全景图制作方法、基于全景图的交互方法及装置

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