CN205300765U - 双波段红外探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双波段红外探测系统，包括物镜、二向色滤光片、中红外探测器、远红外探测器。视场景物的反射光线通过物镜到达一块45⁰倾斜的二向色滤光片界面，该二向色滤光片可以透射8～14μm波长范围的远红外光，反射3～5μm波长范围的中红外光，被反射、透射的两束红外光线分别聚焦到相应的探测器上，由成像组件完成图像的获取。由于到达探测器上的两路光线由一路光线分束而得，保证了两探测器的视场相同。本实用新型可在同一视场内完成中、远红外光的采集获取，双波段传感器采集图像具有实时性，系统体积小，对准精度高，探测识别精度高。

Description

双波段红外探测系统

技术领域

本实用新型涉及一种双波段红外探测系统，尤其是一种采用同一光路结构完成3～5μm、8～14μm双波段红外探测的系统。

背景技术

近年来图像融合技术迅速发展，图像融合技术能将同一场景的多幅图像融合成一幅更少噪音、更多信息、更能满足应用要求的新图像。对两同图像进行融合之前必须进行图像配准，因此需要对两幅图像的位置、角度等方面进行修正。以往的方法是采用双通道平行光路的结构，来获得视场相对一致的两幅图像，再通过软件进行图像的平移操作即可实现图像的配准，这种结构不需要对图像进行旋转操作。然而双通道平行光路结构体积较大，在小型化指标中不占据优势，同时这种结构在光轴平行度校正时难度较大，而且系统在工作中稍有振动，就有可能失去双光路的平行性，降低了系统的稳定性。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种双波段红外探测系统，可保证3～5μm、8～14μm双波段图像传感器的视场完全一致，从而使不同传感器捕捉到完全相同的图像，避免了后续图像融合前的配准操作。本实用新型采用的技术方案是：

一种双波段红外探测系统，包括：物镜、二向色滤光片、第一红外波段探测器、第二红外波段探测器；所述二向色滤光片表面覆盖分光膜；

所述二向色滤光片沿光路设置在物镜后方；二向色滤光片用于透过第一红外波段的红外光，反射第二红外波段的红外光；

被二向色滤光片透射、反射的红外光分别聚焦至第一红外波段探测器和第二红外波段探测器上。

进一步地，物镜与二向色滤光片的距离小于物镜焦距。

进一步地，二向色滤光片与水平面有45⁰的倾斜。

进一步地，二向色滤光片用于透过8～14μm波长范围的远红外光，反射3～5μm波长范围的中红外光；相应地，

第一红外波段探测器采用远红外探测器，设置在二向色滤光片后方；

第二红外波段探测器采用中红外探测器，设置在二向色滤光片上方。

本实用新型的优点在于：与以往双通道平行光路结构相比，本系统采用单通道分光束结构，大大缩小了系统体积，容易实现小型化；实现了两探测器视场的一致性，避免了后续图像处理的配准操作；与以往的单通道切换式结构相比，本系统无需进行切换操作，两探测器连续同时成像，具备实时性；远红外与近红外同时成像，大大提高了探测识别概率。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供的双波段红外探测系统，包括：物镜1、二向色滤光片2、远红外探测器3、中红外探测器4；所述二向色滤光片2表面覆盖分光膜5；远红外探测器2探测范围至少覆盖8～14μm波段，中红外探测器4探测范围至少覆盖3～5μm波段；

在物镜1后方沿光路设置一个二向色滤光片2，二向色滤光片2的透射范围和反射范围宽，过渡地带转换陡峭，偏振相关损耗小、光谱范围大，由精密熔融石英基片制作而成。对于一定波长范围的光几乎完全透射，而对另一波长范围的光完全反射。本实施例中的二向滤光片2可以透过8～14μm波长范围的远红外光，反射3～5μm波长范围的中红外光。物镜1与二向色滤光片2的距离小于物镜焦距，二向色滤光片2与水平面有45⁰的倾斜。

二向色滤光片2后方设有远红外传感器3，上方设有中红外传感器4。景物反射的光线通过物镜1照射到二向色滤光片2上，光线中的远红外成分透过二向色滤光片2聚焦到远红外探测器3上，由远红外成像组件捕获远红外图像。光线中的中红外部分由于不能透过二向色滤光片2而被垂直向上反射，聚焦到中红外探测器4上，由中红外成像组件捕获远红外图像。按照中、远红外光的波长不同，二向色滤光片将同一视场中的光谱成分分成两路，通过双路同步采集，集中处理。

在本实施例中，视场景物的反射光线通过物镜1到达一块45⁰倾斜的二向色滤光片2界面，该二向色滤光片2可以透射8～14μm波长范围的的远红外光，反射3～5μm波长范围的中红外光，被反射、透射的两束红外光线分别聚焦到相应的探测器上，由成像组件完成图像的获取。由于到达探测器上的两路光线由一路光线分束而得，保证了两探测器的视场相同。

Claims (4)

1.一种双波段红外探测系统，其特征在于，包括：物镜、二向色滤光片、第一红外波段探测器、第二红外波段探测器；所述二向色滤光片表面覆盖分光膜；

所述二向色滤光片沿光路设置在物镜后方；二向色滤光片用于透过第一红外波段的红外光，反射第二红外波段的红外光；

被二向色滤光片透射、反射的红外光分别聚焦至第一红外波段探测器和第二红外波段探测器上。

2.如权利要求1所述的双波段红外探测系统，其特征在于：

物镜与二向色滤光片的距离小于物镜焦距。

3.如权利要求1所述的双波段红外探测系统，其特征在于：

二向色滤光片与水平面有45⁰的倾斜。

4.如权利要求1所述的双波段红外探测系统，其特征在于：

二向色滤光片用于透过8～14μm波长范围的远红外光，反射3～5μm波长范围的中红外光；相应地，

第一红外波段探测器采用远红外探测器，设置在二向色滤光片后方；

第二红外波段探测器采用中红外探测器，设置在二向色滤光片上方。