RU181769U1

RU181769U1 - Dual channel panoramic spectrometer pyrometer

Info

Publication number: RU181769U1
Application number: RU2017135373U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Морозов; Павел Алексеевич Мешенников; Александр Викторович Кукушкин
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники и касается двухканального панорамного пирометра спектрального отношения. Пирометр содержит объектив, фокусирующий изображение с помощью светоделительного устройства на два матричных фотоприемника, перед каждым из которых располагается оптический фильтр. Кроме того, пирометр содержит спектрометр высокого спектрального разрешения и устройство совмещения спектральных изображений. Технический результат заключается в повышении точности измерений при определении полей температур. 4 з.п. ф-лы. 1 ил.The utility model relates to the field of instrumentation and relates to a two-channel panoramic pyrometer spectral ratio. The pyrometer contains a lens focusing the image using a beam splitter onto two matrix photodetectors, in front of each of which there is an optical filter. In addition, the pyrometer contains a high spectral resolution spectrometer and a spectral image combining device. The technical result consists in increasing the accuracy of measurements when determining temperature fields. 4 s.p. f-ly. 1 ill.

Description

Устройство относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к устройствам бесконтактного измерения полей температур поверхности нагретых тел и горячего газового потока методом спектрального отношения. Может быть использовано в любой отрасли промышленности и для научных исследований для бесконтактного определения динамических температурных полей.The device relates to the field of instrumentation, namely, devices for non-contact measurement of temperature fields of the surface of heated bodies and hot gas flow by the spectral ratio method. It can be used in any industry and for scientific research for non-contact determination of dynamic temperature fields.

Диапазон применения устройства охватывает все виды контроля технологических процессов и исследовательской деятельности, где необходимо регистрировать пространственное распределение температуры на поверхности тел или в объеме реагирующего газа, с введенными естественным образом или принудительно микрочастицами, с помощью бесконтактного панорамного способа измерения спектральной температуры.The range of application of the device covers all types of control of technological processes and research activities where it is necessary to register the spatial temperature distribution on the surface of bodies or in the volume of the reacting gas, with microparticles introduced naturally or forcibly, using a non-contact panoramic method for measuring spectral temperature.

Известно устройство [патент №2396525, Бодров В.Н., Рассел М.М., «Способ дистанционного измерения температуры движущегося объекта»], представляющее собой двухканальный пирометр спектрального отношения, недостатком которого является отсутствие возможности измерения полей температур быстропротекающих процессов и отсутствие контроля спектральных полос излучения. Также известно устройство [патент №2485458, Захаренко В.А., Лобов Д.Г., Пономарев Д.Б., Шкаев А.Г., «Пирометр спектрального отношения»], представляющее собой двухканальный пирометр спектрального отношения, недостатком которого является отсутствие модуля совмещения изображений и, как уже было отмечено, отсутствие контроля спектральных полос излучения.A device is known [patent No. 2396525, Bodrov V.N., Russell M. M., “A method for remote measurement of the temperature of a moving object”], which is a two-channel spectrometer pyrometer, the disadvantage of which is the inability to measure temperature fields of fast processes and the lack of control of spectral emission bands. Also known is a device [patent No. 2485458, Zakharenko V. A., Lobov D. G., Ponomarev D. B., Shkaev A. G., “Spectrometer ratio pyrometer”], which is a two-channel spectral ratio pyrometer, the disadvantage of which is the absence image combining module and, as already noted, the lack of control of the spectral bands of radiation.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является [патент №2290614, Сергеев С.С., «Двухканальный пирометр спектрального отношения»], выполненный по каскадной схеме, что теоретически может повысить чувствительность прибора примерно в два раза.The closest analogue adopted for the prototype is [patent No. 2290614, Sergeyev S. S., “Two-channel spectral-ratio pyrometer”], made according to the cascade scheme, which theoretically can increase the sensitivity of the device by about two times.

Недостатком указанного прототипа является высокая погрешность измерений при исследовании температуры тел, не являющимися заведомо серыми, так как это основное предположение для пирометров спектрального отношения. Вторым недостатком прототипа является отсутствие контроля корректности измерений, так как при наличии спектральных компонент данный пирометр покажет неправильный результат и не предоставит данных о степени информативности выполненных измерений. Еще одним недостатком является изменение рабочего отрезка в каскадной схеме, что приводит к пространственному рассогласованию каналов и снижению точности измерений.The disadvantage of this prototype is the high measurement error in the study of the temperature of bodies that are not obviously gray, since this is the main assumption for the spectrometer pyrometers. The second disadvantage of the prototype is the lack of control of the measurement accuracy, since in the presence of spectral components, this pyrometer will show an incorrect result and will not provide data on the degree of information content of the measurements. Another drawback is the change in the working segment in the cascade scheme, which leads to spatial mismatch of channels and a decrease in the accuracy of measurements.

Технической задачей является разработка и создание двухканального панорамного пирометра спектрального отношения, который позволяет измерить спектральную зависимость излучения от длины волны, и, следовательно, уточнить результат измерения и проконтролировать наличие или отсутствие мешающих спектральных компонент в областях пропускания оптических фильтров основных каналов пирометра спектрального отношения, и имеет систему совмещения фотоприемных матриц.The technical task is to develop and create a two-channel panoramic pyrometer of the spectral ratio, which allows you to measure the spectral dependence of radiation on the wavelength, and therefore, to refine the measurement result and to check the presence or absence of interfering spectral components in the transmission areas of the optical filters of the main channels of the pyrometer of the spectral ratio, and has a system for combining photodetector arrays.

Поставленная цель достигается тем, что двухканальный панорамный пирометр спектрального отношения, содержащий объектив, фокусирующий изображение с помощью светоделительного устройства на два фотоприемника, перед каждым из которых располагается оптический фильтр, имеет дополнительный спектрометр высокого спектрального разрешения, устройство совмещения спектральных изображений и матричные фотоприемники.This goal is achieved in that a two-channel panoramic pyrometer of the spectral ratio, containing a lens focusing the image with a beam splitter on two photodetectors, in front of each of which is an optical filter, has an additional high-resolution spectrometer, a spectral image combining device and photodetector arrays.

Устройство имеет дополнительный светоделительный элемент для отвода излучения в спектрометр высокого спектрального разрешения. Специализированный светоделительный элемент может быть выполнен в виде светоделительного куба, на некоторые грани которого нанесены покрытия для повышения светопропускания. Грани без покрытия могут быть использованы для отвода части излучения в светоприемный канал спектрометра.The device has an additional beam splitting element for diverting radiation into a spectrometer of high spectral resolution. A specialized beam splitting element can be made in the form of a beam splitting cube, on some faces of which are coated to increase light transmission. Uncoated faces can be used to divert part of the radiation into the light receiving channel of the spectrometer.

Для совмещения изображений с обоих фотоприемников может быть применен механизм пространственного позиционирования одного или двух фотоприемников. Для повышения точности определения температуры методом спектрального отношения может быть применена специальная автоматизированная система управляемого позиционирования элементов и совмещения на основе анализа изображений, полученных с фотоприемников. Для еще более точного определения значений температуры механизм пространственного позиционирования фотоприемников может быть выполнен в виде автоматизированной системы субпиксельного совмещения.To combine images from both photodetectors, a spatial positioning mechanism of one or two photodetectors can be applied. To increase the accuracy of temperature determination by the spectral ratio method, a special automated system of controlled positioning of elements and combining based on the analysis of images obtained from photodetectors can be used. For even more accurate determination of temperature values, the spatial positioning mechanism of photodetectors can be made in the form of an automated system of sub-pixel alignment.

Для создания более компактного конструктива фотоприемники могут быть объединены в одном устройстве конструктивно как механически, так и на уровне электронных интерфейсов. Полученный результат может представлять собой двухматричную камеру. Для повышения точности и повышения робастности устройства, матрицы могут быть совмещены оптически при производстве устройства и иметь интегрированную оптику. В целях повышения точности и надежности устройства может быть выполнена предварительная юстировка оптики и фотоприемных матриц при производстве с последующей фиксацией.To create a more compact construct, photodetectors can be combined in one device constructively both mechanically and at the level of electronic interfaces. The result can be a two-matrix camera. To increase accuracy and increase the robustness of the device, the matrix can be combined optically in the manufacture of the device and have integrated optics. In order to increase the accuracy and reliability of the device, preliminary alignment of the optics and photodetector arrays during production can be performed with subsequent fixation.

На фиг. 1 представлена общая конструкция устройства. Устройство состоит из входного объектива с корректирующей оптикой 1, могут применяться стандартные объективы со специальной насадкой, позволяющей менять рабочий отрезок объектива, светоделительного устройства в виде стеклянного куба, склеенного из двух 90° призм 2, особенностью которого является отсутствие просветляющих покрытий 3, 3' на выбранный диапазон длин волн на сторонах куба, обращенных к фотоприемным устройствам, что позволяет произвести отбор небольшой (5-10%) части излучения к дополнительному каналу спектрометра 6, 7, 8. Устройство содержит полосно-пропускающие фильтры 4, 4', обеспечивающие исходные данные по интенсивности излучения на двух длинах волн для спектральной пирометрии; скоростные регистрирующие камеры 5, 5', механизм позиционирования фотоприемников регистрирующих камер с возможностью автоматизированного управления субпиксельным перемещением фотоприемников 10; объектив-коллиматор спектрометра 6; широкополосный оптический волоконный кабель 7; спектрометр высокого разрешения 8. 6, 7, 8 представляет в совокупности дополнительный канал высокого спектрального разрешения, позволяющий измерять зависимость интенсивности излучения от длины волны с высоким спектральным разрешением и в большом диапазоне длин волн, а также контролировать наличие спектральных полос в области пропускания полосно-пропускающих фильтров 4, 4'; систему сбора и обработки данных (изображений) 9 с выводом результата анализа изображений по пространственному совмещению на исполнительные механизмы автоматизированной системы позиционирования 10, что позволяет добиться пиксельного совмещения изображений по положению и по масштабу, причем сама система обработки обеспечивает субпиксельное совмещение изображений также по положению и масштабу.In FIG. 1 shows the overall design of the device. The device consists of an input lens with corrective optics 1, standard lenses with a special nozzle can be used to change the working segment of the lens, a beam splitter in the form of a glass cube glued from two 90 ° prisms 2, the feature of which is the absence of antireflective coatings 3, 3 'on the selected wavelength range on the sides of the cube facing the photodetector devices, which allows the selection of a small (5-10%) part of the radiation to the additional channel of the spectrometer 6, 7, 8. Device contains band-pass filters 4, 4 ', providing initial data on the radiation intensity at two wavelengths for spectral pyrometry; high-speed recording cameras 5, 5 ', the positioning mechanism of the photodetectors of the recording cameras with the ability to automatically control the subpixel movement of the photodetectors 10; lens-collimator of a spectrometer 6; broadband optical fiber cable 7; high-resolution spectrometer 8. 6, 7, 8 together provides an additional channel of high spectral resolution, which allows to measure the dependence of the radiation intensity on the wavelength with high spectral resolution and in a wide range of wavelengths, as well as to control the presence of spectral bands in the transmission region of the band-pass filters 4, 4 '; a system for collecting and processing data (images) 9 with outputting the result of image analysis by spatial alignment to the actuators of the automated positioning system 10, which allows for pixel alignment of images in position and scale, and the processing system itself provides subpixel image alignment also in position and scale .

Технический результат достигается с помощью: канала контроля непрерывного спектра излучения, что позволяет оценить зависимость интенсивности излучения от длины волны, что важно при наличии нелинейности данной зависимости и измерения температуры потоков; особенности реализации отвода излучения для дополнительного канала; особенности реализации для исследования высокоэнтальпийных потоков характеризующихся не только высокими температурами, но и малыми временами переходных процессов; контура стабилизации изображений; контура совмещения панорамных спектральных изображений; возможности реализации в конструктивно едином приборе.The technical result is achieved using: a control channel of a continuous spectrum of radiation, which allows to evaluate the dependence of the radiation intensity on the wavelength, which is important in the presence of non-linearity of this dependence and measurement of the temperature of the flows; features of the implementation of radiation removal for an additional channel; implementation features for the study of highly enthalpy flows characterized not only by high temperatures, but also by short transient times; image stabilization circuit; contour combining panoramic spectral images; implementation possibilities in a structurally unified device.

Способ измерения спектральной температуры известен давно и описан во многих учебниках, монографиях и научных статьях [Магунов А.Н. Спектральная пирометрия (обзор). Приборы и техника эксперимента, 2009, №4], [Фрунзе А. Пирометры спектрального отношения. Преимущества, недостатки, пути их устранения. Фотоника 4/2009]. Устройство использует двухточечный метод спектрального отношения - определение температуры по измерениям на интегральных участках, обусловленных применяемыми светофильтрами на двух поддиапазонах по длинам волн исследуемого излучения. Устройство расширительно толкует понятие датчик, как элемент (пиксел) чувствительной матрицы, что позволяет с использованием двух матриц проводить панорамные измерения полей спектральных температур. Известен ряд таких устройств, основанных на применении двух матричных камер [John М. Densmore et. al., High-speed two-camera imaging pyrometer for mapping fireball temperatures, APPLIED OPTICS, Vol. 50, No. 33, Nov. 2011], [F. Meriaudeau, Real time multispectral high temperature measurement, Image and Vision Computing 25 (2007) 1124-1133].The method of measuring spectral temperature has been known for a long time and is described in many textbooks, monographs and scientific articles [A. Magunov Spectral pyrometry (review). Instruments and experimental equipment, 2009, No. 4], [Frunze A. Pyrometer spectral ratios. Advantages, disadvantages, ways to eliminate them. Photonics 4/2009]. The device uses the two-point method of spectral ratio - determining the temperature from measurements on the integral sections, due to the applied filters on two subranges according to the wavelengths of the studied radiation. The device broadly interprets the concept of a sensor as an element (pixel) of a sensitive matrix, which allows using two matrices to perform panoramic measurements of spectral temperature fields. A number of such devices are known, based on the use of two matrix cameras [John M. Densmore et. al., High-speed two-camera imaging pyrometer for mapping fireball temperatures, APPLIED OPTICS, Vol. 50, No. 33, Nov. 2011], [F. Meriaudeau, Real time multispectral high temperature measurement, Image and Vision Computing 25 (2007) 1124-1133].

Пирометры спектрального отношения и яркостные тепловизоры в панорамном исполнении применяются почти повсеместно, включая службы ЖКХ и ремонтные строительные организации для анализа полей температур, и, как следствие, анализа нерасчетных случаев перегрева оборудования, утечек тепла, наличия теплоотвода в виде высокой влажности поверхностей и пр. Несколько меньшее, но также широкое применение такие устройства находят в медицинских исследованиях, и при работе с технологическими процессами, исследованиями систем в области плазмохимии, теплозащитных материалов, различных процессов в ДВС, авиационных и ракетных двигателях.Panoramic spectrometer pyrometers and brightness thermal imagers are used almost everywhere, including utilities and repair construction organizations for analyzing temperature fields, and, as a result, analyzing non-calculated cases of equipment overheating, heat leaks, the presence of heat sink in the form of high humidity of surfaces, etc. smaller, but also widespread use of such devices are in medical research, and when working with technological processes, research of systems in the field of plasma chemistry, t heat-protective materials, various processes in internal combustion engines, aircraft and rocket engines.

Не всем известно, что получаемые с помощью данных приборов значения температур почти всегда не соответствуют термодинамической температуре, в силу способа измерения температуры через регистрацию теплового излучения. На излучение всегда влияют излучательные свойства исследуемого материала во всех формах - твердой, жидкой, газообразной. Сложность исследования излучательной способности заключается в том, что она зависит не только от материала, но и от длины волны излучения (простейший пример - предмет обладает цветом, а не является всегда только черным, или серым), а также, что непросто представить, эти зависимости начинают изменяться с изменением температуры.Not everyone knows that the temperature values obtained using these devices almost always do not correspond to the thermodynamic temperature, due to the method of measuring temperature through registration of thermal radiation. Radiation is always affected by the radiative properties of the material under study in all forms - solid, liquid, gaseous. The complexity of the study of emissivity lies in the fact that it depends not only on the material, but also on the wavelength of the radiation (the simplest example is that an object has color, and is not always only black or gray), and also, it’s not easy to imagine, these dependencies begin to change with temperature.

Так как бесконтактное измерение температуры крайне востребованный продукт, то идут на различные ухищрения, направленные на повышение точности измерений. Одно из таких усложнений представлено в данном устройстве. Начнем с того, что оно основано на определении не яркостной, как наиболее распространенной, а спектральной температуры. Этот способ позволяет измерять температуру не только абсолютно черных тел, а температуру условно серых тел, чем значительно расширяет область применения пирометров и тепловизоров.Since non-contact temperature measurement is an extremely demanded product, they go to various tricks aimed at improving the accuracy of measurements. One of these complications is presented in this device. To begin with, it is based on the definition of spectral temperature, not brightness, as the most common. This method allows you to measure the temperature of not only black bodies, but the temperature of conventionally gray bodies, which greatly expands the scope of pyrometers and thermal imagers.

Способ измерения спектральной температуры отличается тем, что измерение производится не на одной длине волны, а на двух, обычно отстоящих друг от друга недалеко в спектральном понимании. Две точки измерения позволяют отвлечься от самого значения спектральной излучательной способности и работать только с его относительным изменением. Следовательно - точность повышается.The method for measuring spectral temperature is characterized in that the measurement is performed not at the same wavelength, but at two, usually spaced apart in the spectral sense. Two measurement points allow you to escape from the very value of the spectral emissivity and work only with its relative change. Consequently - accuracy increases.

Но измерения на двух длинах волн могут иметь также низкую точность, если меняется спектральная зависимость коэффициента излучения от длины волны, то есть меняется цвет. Измерения с помощью дополнительного спектрометрического канала в широкой спектральной области частично могут исправить эту проблему, оставив лишь допущения, что цветовые изменения локальны по спектру. Точность измерений при снижении требований к источнику излучения, таким образом, также повышается. В некоторых случаях это дает возможность измерить температуру газовых потоков по спектральным измерениям излучения мелких частиц потока.But measurements at two wavelengths can also have low accuracy if the spectral dependence of the emissivity on the wavelength changes, that is, the color changes. Measurements using an additional spectrometric channel in a wide spectral region can partially correct this problem, leaving only the assumption that color changes are local in spectrum. The measurement accuracy, while reducing the requirements for the radiation source, is thus also increased. In some cases, this makes it possible to measure the temperature of gas flows by spectral measurements of the radiation of small particles of the stream.

Следующий момент, который может свести на нет измерения как яркостной, так и спектральной температур - это проникновение в измерительный канал спектральных атомарных и молекулярных линий возбужденных атомов и молекул. При этом обычный пользователь не имеет абсолютно никакой информации, что измеряемое значение вообще не может быть интерпретировано как температура. Дополнительные измерения в более широком спектральном диапазоне легко выявляют наличие таких линий и полос и дают возможность определить корректность измерения. Этот аспект чрезвычайно важен в промышленном производстве и исследованиях напряженных режимов нагрева, особенно высокотемпературного.The next point, which can negate measurements of both brightness and spectral temperatures, is the penetration of the spectral atomic and molecular lines of excited atoms and molecules into the measuring channel. In this case, the average user has absolutely no information that the measured value cannot be interpreted as temperature at all. Additional measurements in a wider spectral range easily reveal the presence of such lines and bands and make it possible to determine the correctness of the measurement. This aspect is extremely important in industrial production and research of intense heating conditions, especially high-temperature.

Таким образом, наличие не очень сложного спектрометрического канала в дорогой системе двухканального панорамного спектрального пирометра значительно повышает точность измерений, расширяет диапазон применимости и позволяет организовать предупреждение о недопустимости проведения измерений.Thus, the presence of a not very complex spectrometric channel in an expensive system of a two-channel panoramic spectral pyrometer significantly increases the accuracy of measurements, expands the range of applicability and allows you to organize a warning about the inadmissibility of measurements.

Система автоматической юстировки одного из фотоприемников для точного совмещения изображений позволяет существенно повысить точность измерений, как по температуре, так и по пространству. Автоматизация проводится на основе анализа изображений и выдачи команд исполнительным устройствам. Дополнительно введена система сбора и обработки информации, позволяющая стабилизировать регистрируемую последовательность радиационных изображений, а также призванная обеспечить точное субпиксельное совмещение изображений со всех каналов устройства, что еще более повышает разрешение прибора по температуре и пространству.The system of automatic adjustment of one of the photodetectors for accurate registration of images can significantly improve the accuracy of measurements, both in temperature and in space. Automation is based on image analysis and issuing commands to executive devices. Additionally, a system for collecting and processing information has been introduced, which makes it possible to stabilize the recorded sequence of radiation images, as well as to ensure accurate subpixel image alignment from all channels of the device, which further increases the resolution of the device in temperature and space.

Кроме того, реализация технической задачи позволяет не только построить также известный двухканальный матричный пирометр спектрального отношения, но и, дополнив его каналом спектрометра высокого спектрального разрешения и системой автоматизированной юстировки фотоприемника, получить более высокую точность, как по значениям спектральной температуры, так и по пространственному разрешению. Также возможность обнаружения спектральных полос позволяет дополнить устройство системой предупреждения о невозможности проведения измерений, из-за недопустимой погрешности результата.In addition, the implementation of the technical problem allows us not only to build the well-known two-channel matrix pyrometer of the spectral ratio, but also, supplementing it with the channel of a high spectral resolution spectrometer and an automated photodetector adjustment system, to obtain higher accuracy, both in terms of spectral temperature and spatial resolution . Also, the possibility of detecting spectral bands allows the device to be supplemented with a warning system about the impossibility of taking measurements, due to an unacceptable error of the result.

Дополнительным эффектом является возможность перенастройки устройства на измерение эмиссионной температуры при наличии соответствующих спектральных полос в диапазоне длин волн работы фотоприемных устройств и имеющихся полосно-пропускающих фильтров.An additional effect is the possibility of reconfiguring the device to measure the emission temperature in the presence of the corresponding spectral bands in the wavelength range of the photodetector devices and available bandpass filters.

Компоненты устройства апробированы на высокоэнтальпийном аэродинамическом стенде, что показывает возможность его технической реализации в полном объеме.The components of the device are tested on a high-enthalpy aerodynamic stand, which shows the possibility of its technical implementation in full.

Таким образом, технический результат, достигаемый устройством, позволяет получить следующие достоинства: бесконтактность, панорамность, возможность регистрации быстропротекающих процессов, контроль корректности представляемых результатов, возможность проведения измерений полей спектральных температур горячих продуктов горения, высокое разрешение по температуре и пространству.Thus, the technical result achieved by the device allows to obtain the following advantages: non-contact, panoramic, the ability to register fast processes, control the correctness of the presented results, the ability to measure the spectral temperature fields of hot combustion products, high resolution in temperature and space.

Области применения могут представлять собой доменное, сталелитейное и сталепрокатное производство, контроль процессов горения в котлах и контроль выходящих продуктов горения, контроль производственных и технологических процессов, в которых, в результате обработки материала повышается температура. Весь контроль происходит бесконтактно, на расстоянии от исследуемого объекта и без необходимости прерывать или останавливать технологический процесс.Fields of application can be blast furnace, steel and steel rolling, control of combustion processes in boilers and control of exhaust products of combustion, control of production and technological processes in which, as a result of material processing, the temperature rises. All control takes place without contact, at a distance from the object under study and without the need to interrupt or stop the process.

Кроме того, к областям применения можно отнести высокоэнтальпийные аэродинамические стенды, стенды термонагружения, высокоскоростную обработку деталей, литейное производство, а также другие производства и исследовательские стенды, где требуется измерять температуры поверхностей и потоков газа от 300 К до 15000 К.In addition, the fields of application include high-enthalpy aerodynamic stands, thermal loading stands, high-speed machining of parts, foundry, as well as other manufactures and research stands where it is necessary to measure surface temperatures and gas flows from 300 K to 15,000 K.

Основными преимуществами устройства являются: более высокая точность температурной панорамной визуализации; контроль возможности измерений по мешающим спектральным линиям; панорамную визуализацию высокоскоростных процессов; возможность визуализации полей температур пламен; большую востребованность исследования температурных полей практически во всех областях науки и техники, включая медицинские исследования.The main advantages of the device are: higher accuracy of temperature panoramic visualization; monitoring the possibility of measurements on interfering spectral lines; panoramic visualization of high-speed processes; the ability to visualize flame temperature fields; the great demand for studying temperature fields in almost all fields of science and technology, including medical research.

Claims

1. A two-channel panoramic spectral-ratio pyrometer containing a lens focusing an image using a beam splitter onto two photodetectors, in front of each of which there is an optical filter, characterized in that it additionally contains a high-resolution spectrometer and a spectral image combining device, and the photodetectors are matrix.

2. The device according to claim 1, characterized in that it has an additional beam splitting element for diverting radiation into a high spectral resolution spectrometer.

3. The device according to p. 1, characterized in that it has a spatial positioning mechanism of the photodetectors.

4. The device according to p. 3, characterized in that the spatial positioning mechanism of the photodetectors is made in the form of an automated system of sub-pixel positioning.

5. The device according to claim 1, characterized in that the two photodetectors are combined into one dual-matrix camera.