CN206514949U - 一种多光谱成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多光谱成像装置,包括分光镜，CCD1，CCD2和透射CCD1和CCD2各自工作波长范围的光学镜头组件，光学镜头组件包括沿中心轴平行设置的多个光学镜头，一个影像经过光学镜头组件后会在透射CCD1和CCD2各自工作波长的光学镜头组件分别对各自相应的波段，再经过分光镜，分光镜透射CCD1对应工作波段一，分光镜反射CCD2对应工作波段二，CCD1对应工作波段一的对应的影像一在CCD1上成像，CCD2对应工作波段二对应的影像二在CCD2上成像。实现将两个波段的光学像分别成在两个CCD成像器件的作用，从而提高了成像效果。减少图像合成的边缘模糊情况。

Description

一种多光谱成像装置

技术领域

本实用新型涉及一种相机，尤其涉及一种多光谱成像装置。

背景技术

现有的红外相机，一般使用一个成像器件和一种光学滤片组合，对于400到1700nm中的某一段成像较好，但是对于其他波段或者可见光波段的成像效果并不佳，这样将会导致所成像不全，会丢失很多有用信息。如果需要获取多波段的目标成像，则需要采用两台不同波段的红外相机和两套独立的光学镜头对一个目标成像，然后将两路不同的图像信号数字化后在电脑上合成为一个含有多种光谱信息的图像。但是两台成像装置的空间姿态总是存在一定的微小差别，因此合成的图像总是存在一定的边缘模糊，并不能完全重合，同时这种方法成本高，装置占地面积也较大。而CCD是成像装置里的常用器件，电荷耦合组件(英文：Charge-coupled Device，缩写：CCD)是一种集成电路，上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将图像转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。CCD广泛应用在数字摄影、天文学，尤其是光学遥测技术(Photometry)、光学与频谱望远镜，和高速摄影技术如幸运成像。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述由于采用独立的两台成像装置的空间位置的微小差别的而造成的合成出的图像边缘模糊的问题，本实用新型提供一种可减轻边缘模糊的多光谱成像装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种多光谱成像装置,包括分光镜，CCD1，CCD2和透射CCD1和CCD2各自工作波长范围的光学镜头组件，光学镜头组件包括沿中心轴平行设置的多个光学镜头，一个影像经过光学镜头组件后会在透射CCD1和CCD2各自工作波段的光学镜头组件分别对各自相应的波段，再经过分光镜，分光镜透射CCD1对应工作波段一，分光镜反射CCD2对应工作波段二，CCD1对应工作波段一的对应的影像一在CCD1上成像，CCD2对应工作波段二对应的影像二在CCD2上成像。

具体地，所述分光镜采用镀膜处理。分光镜经过镀膜处理可以实现对CCD1对应工作波段一的高透射，实现对CCD2对应工作波段二高反射。

具体地，光学镜头镀有对应CCD1和CCD2各自工作波长的窄带增透膜。

具体地，所述CCD1和CCD2与同时与成像器相连，所述影像经过成像器处理后成像。

具体地，分光镜两侧分别呈45度设置且沿分光镜对称设置的CCD1和CCD2。

光学镜头组件是经过窄带滤波镀膜技术处理，将光学镜头镀上两个CCD各自工作波长窄带增透膜，镜头镀膜对两个工作波长都是窄带高透过的，可实现将两个波段的光学像分别成在两个CCD成像器件的作用，从而提高了成像效果。经过分光镜，分光镜镀膜对一个波段是增透，而对另一个波段则是高反射，这样波段一就透过分光镜入射到CCD1上，形成光学图像，而波段二则被反射到垂直方向，入射到CCD2上形成光学图像，CCD1捕捉到光信号后转化为模拟电信号，传输到数字图像处理器，形成一帧数字图像，与此同时，CCD2在帧同步电路的作用下也同时捕捉到一帧数字图像，这两帧数字图像在空间位置、成像时刻等方面完全一致，只是波长不同，有利于后续进行图像融合或者对比分析。

当单独对目标和环境背景进行分析时，影像通过光学镜头组件后，经过分光镜，CCD上针对各自波长的影像成像，直接针对两个影像进行分析和对比。

当直接用于目标清晰成像时，则需要再经过成像器，将CCD1和CDD2上的成像合并成像。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.采用分光镜和窄带滤波镀膜技术，可实现将两个波段的光学像分别成在两个CCD成像器件的作用，从而提高了成像效果。减少图像合成的边缘模糊情况。分光镜实现了两个CCD成像器件上的同轴成像，可减小图像融合后的边缘模糊。两个CCD成像器件采用帧同步技术，实现对动态目标的同步成像，减少时间抖动带来的图像模糊。

2.分光镜对CCD1工作波长是增透；所述分光镜对CCD2工作波长是高反射。这样经过分光镜之后可以达到更好的成像效果。

3.CCD1和CCD2与同时与成像器相连，所述影像经过成像器处理后成像。当直接用于相机时，还需合成CCD1和CDD2的图像。

附图说明

图1是本实用新型多光谱成像装置的原理图；

图2是本实用新型多光谱成像装置的结构图；

图中标记：1-光学镜头组件；2-分光镜；3-1-CCD1；3-2-CCD2；4-成像器一；5-取景器；6-快门；7-机身；8-中心轴，3-3-CCD3；3-4-CCD4；1-1-光学镜头组件一；2-1-分光镜一。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1、图2对本发明作详细说明。

实施例1

一种多光谱成像装置,包括分光镜2，CCD1 3-1，CCD2 3-2和镀有对应CCD1 3-1和CCD2 3-2各自工作波段的窄带增透膜的光学镜头组件1，光学镜头组件1包括沿中心轴平行设置的多个光学镜头，与光学镜头组件紧挨着设置有分光镜(2)，分光镜2与中心轴线呈45度设置，分光镜2两侧分别呈45度设置且沿分光镜2对称设置的CCD1 3-1和CCD2 3-2；图1中带箭头的线为光路路径。CCD1 3-1的工作波长为808nm±10nm，CCD2的工作波长为940nm±10nm，光线从镜头入射，光学镜头对808nm±10nm和940nm±10nm各自工作波长都是窄带高透过的，透过率都超过99％，而其他波段则都低于5％。

一个影像经过光学镜头组件1后会在光学镜头组件1作用下透射各自相应的波段(808nm±10nm和940nm±10nm)，再经过分光镜，经过镀膜处理的分光镜对808nm±10nm波段为高透射，分光镜对940nm±10nm波段为高反射；CCD1 3-1对应工作波段的对应的影像一在CCD1 3-1上成像，CCD2 3-2对应工作波段二对应的影像二在CCD2 3-2上成像。

实施例2

在实施例1的基础上，CCD1 3-1和CCD2 3-2与同时与成像器相连，所述影像经过成像器处理后成像。

实施例3

一种多光谱成像装置,包括机身7，机身7内部设置有分光镜一2-1，CCD3 3-3，CCD43-4和镀有对应CCD3 3-3和CCD4 3-4各自工作波长的窄带增透膜的光学镜头组件一1-1，光学镜头组件一1-1包括沿中心轴8平行设置的多个光学镜头，与光学镜头组件一1-1紧挨着设置有分光镜一2-1，分光镜一2-1与中心轴8线呈45度设置，分光镜一2-1两侧分别呈45度设置且沿分光镜2对称设置的CCD3 3-3和CCD4 3-4；一个影像经过光学镜头组件一1-1后会在工作波长不一样的光学镜头组件一1-1作用下分别透射各自相应的波段，再经过分光镜，CCD3 3-3对应工作波段的对应的影像一在CCD3 3-3上成像，CCD4 3-4对应工作波段二对应的影像二在CCD4 3-4上成像，在分光镜一2-1对应处设置有成像器一4，机身7内还设置有快门6，机身7内还设置有取景器5。

Claims (5)

1.一种多光谱成像装置,其特征在于，包括分光镜(2)，CCD1(3-1)，CCD2(3-2)和透射CCD1和CCD2各自工作波段范围的光学镜头组件(1)，光学镜头组件(1)包括沿中心轴平行设置的多个光学镜头，一个影像经过光学镜头组件(1)后会在透射CCD1和CCD2各自工作波长的光学镜头组件(1)分别对各自相应的波段，再经过分光镜，分光镜(2)透射CCD1(3-1)对应工作波段一，分光镜(2)反射CCD2(3-2)对应工作波段二，CCD1(3-1)对应工作波段一的对应的影像一在CCD1(3-1)上成像，CCD2(3-2)对应工作波段二对应的影像二在CCD2(3-2)上成像。

2.如权利要求1所述的一种多光谱成像装置,其特征在于，所述分光镜(2)采用镀膜处理。

3.如权利要求1-2任一所述的一种多光谱成像装置,其特征在于，光学镜头镀有对应CCD1和CCD2各自工作波长的窄带增透膜。

4.如权利要求3所述的一种多光谱成像装置,其特征在于，所述CCD1(3-1)和CCD2(3-2)与同时与成像器相连，所述影像经过成像器处理后成像。

5.如权利要求3所述的一种多光谱成像装置,其特征在于，分光镜(2)两侧分别呈45度设置且沿分光镜(2)对称设置的CCD1(3-1)和CCD2(3-2)。