基于高光譜全偏振的目標探測成像系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于目標探測識別領域，特別涉及一種目標探測成像系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國光電成像裝備主要是基于強度成像的電視攝像或者紅外熱像儀等，即通過獲取目標與背景的反射、輻射光強在空間的分布特征，并結合信息化的處理手段從中識別并跟蹤興趣目標。這種方式在以往條件下曾經發(fā)揮了重要的作用，但在霧霾、煙塵等復雜環(huán)境下探測性能下降，低對比度目標難以識別、區(qū)分。國內在光譜、偏振探測這兩個方面雖然開展了初步的光譜成像、偏振成像技術研宄，但主要應用在氣象探測、空間環(huán)境和地球科學等方面。
[0003]由此可見，本領域亟需一種新的技術來改變這樣的現(xiàn)狀。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題:針對現(xiàn)有技術的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種目標探測概率高、應用范圍廣的基于高光譜全偏振的目標探測成像系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是這樣設計的:基于高光譜全偏振的目標探測成像系統(tǒng)，其特征在于:包括主動照明與跟蹤子系統(tǒng)、高光譜全偏振成像子系統(tǒng)與跟蹤轉臺子系統(tǒng)；所述的主動照明與跟蹤子系統(tǒng)與高光譜全偏振成像子系統(tǒng)光軸平行并聯(lián)排列，主動照明與跟蹤子系統(tǒng)與高光譜全偏振成像子系統(tǒng)放置在跟蹤轉臺子系統(tǒng)上，主動照明與跟蹤子系統(tǒng)與跟蹤轉臺子系統(tǒng)連接；所述的主動照明與跟蹤子系統(tǒng)發(fā)射激光束對目標進行照明，同時接收經目標反射回來的光，進行跟蹤成像；所述的高光譜全偏振成像子系統(tǒng)完成全偏振成像和高光譜成像，并將信息融合進行目標識別；所述的轉臺跟蹤子系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)空間目標的跟蹤；
[0006]所述的主動照明與跟蹤子系統(tǒng)包括望遠光學單元、分光單元、主動照明光源、跟蹤成像單元與跟蹤處理單元；所述的望遠光學單元、分光單元與主動照明光源同光軸串聯(lián)排列；所述的主動照明光源發(fā)出的光線經過分光單元透射后入射到望遠光學單元，再由望遠光學單元發(fā)射出去；所述的跟蹤成像單元設置在分光單元的反射方向，光線由望遠光學單元接收，經分光單元反射后，達到跟蹤成像單元；所述的跟蹤成像單元完成成像，并將圖像傳給跟蹤處理單元；所述的跟蹤處理單元根據圖像脫靶量信息產生控制信號，控制跟蹤轉臺子系統(tǒng)工作；
[0007]所述的高光譜全偏振成像子系統(tǒng)包括望遠光學單元、分光單元、全偏振成像單元、高光譜成像單元與信息處理與圖像顯示單元；所述的望遠光學單元、分光單元、全偏振成像單元同光軸串聯(lián)排列，光線依次經過望遠光學單元、分光單元后，在全偏振成像單元上完成全偏振成像；所述的高光譜成像單元設置在分光單元的反射方向，光線經過望遠光學單元，由分光單元反射后，在高光譜成像單元上完成高光譜成像；所述的信息處理與圖像顯示單元將全偏振成像單元與高光譜成像單元獲得的全偏振圖像與高光譜圖像進行數據融合，并將最終的圖像顯示出來。
[0008]所述的轉臺跟蹤子系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)空間目標的跟蹤。
[0009]所述的信息處理與圖像顯示單元將光的強度信息、光譜信息和偏振信息進行數據融合。
[0010]通過上述設計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果:
[0011]本發(fā)明提出一種基于高光譜全偏振的目標探測成像系統(tǒng)，將光的強度信息、光譜信息和偏振信息有機組合，可實現(xiàn)強度、光譜、偏振成像三個功能。其中強度信息反映了探測距離、目標形狀以及目標尺寸等；光譜信息反映了空間目標的材料組份以及表面形態(tài)等；偏振信息反映了目標的材質、粗糙度以及與背景的對比度。將強度、光譜和偏振三維信息聯(lián)合應用，有助于提高目標探測概率。
【附圖說明】
[0012]下面結合【附圖說明】和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明:
[0013]圖1為本發(fā)明基于高光譜全偏振的目標探測成像系統(tǒng)的結構示意圖。
[0014]圖中I為主動照明與跟蹤子系統(tǒng)、2為高光譜全偏振成像子系統(tǒng)、3為跟蹤轉臺子系統(tǒng)、11為望遠光學單元、12為分光單元、13為主動照明光源、14為跟蹤成像單元、15為跟蹤處理單元、21為望遠光學單元、22為分光單元、23為全偏振成像單元、24為高光譜成像單元、25為信息處理與圖像顯示單元。
【具體實施方式】
[0015]如圖所示的基于高光譜全偏振的目標探測成像系統(tǒng)，主要由主動照明與跟蹤子系統(tǒng)1，高光譜全偏振成像子系統(tǒng)2，跟蹤轉臺子系統(tǒng)3組成。主動照明與跟蹤子系統(tǒng)I和高光譜全偏振成像子系統(tǒng)2光軸平行并聯(lián)排列，放置在跟蹤轉臺子系統(tǒng)3上，主動照明與跟蹤子系統(tǒng)I與跟蹤轉臺子系統(tǒng)3電學連接。主動照明與跟蹤子系統(tǒng)I發(fā)射激光束對目標進行照明，同時接收經目標反射回來的光，進行跟蹤成像。高光譜全偏振成像子系統(tǒng)2完成全偏振成像和高光譜成像，并將信息融合進行目標識別。轉臺跟蹤子系統(tǒng)3的功能是實現(xiàn)空間目標的跟蹤。
[0016]所述的主動照明與跟蹤子系統(tǒng)I由望遠光學單元11，分光單元12，主動照明光源13，跟蹤成像單元14、跟蹤處理單元15組成。望遠光學單元11，分光單元12，主動照明光源13同光軸串聯(lián)排列，主動照明光源13發(fā)出的光線經過分光單元12透射后入射到望遠光學單元11，再由望遠光學單元11發(fā)射出去；跟蹤成像單元14放在分光單元12的反射方向上，接收光線由望遠光學單元11接收，經分光單元12反射后，達到跟蹤成像單元14，跟蹤成像單元14完成成像，將圖像傳給跟蹤處理單元15，跟蹤處理單元15根據圖像脫靶量信息產生控制信號，控制跟蹤轉臺子系統(tǒng)3工作。
[0017]所述的高光譜全偏振成像子系統(tǒng)2由望遠光學單元21，分光單元22，全偏振成像單元23，高光譜成像單元24，信息處理與圖像顯示單元25組成。望遠光學單元21，分光單元22，全偏振成像單元23同光軸串聯(lián)排列，光線依次經過望遠光學單元21，分光單元22后，在全偏振成像單元23上完成全偏振成像；高光譜成像單元24放在分光單元22的反射方向上，接收光線經過望遠光學單元21，由分光單元22反射后，在高光譜成像單元24上完成高光譜成像。信息處理與圖像顯示單元25將全偏振成像單元23，高光譜成像單元24獲得的全偏振圖像、高光譜圖像進行數據融合，并將最終的圖像顯示出來。
[0018]本發(fā)明工作過程如下:
[0019]首先主動照明與跟蹤子系統(tǒng)I的主動照明光源13發(fā)射照明光，經分光單元12，望遠光學單元11后出射。然后，光線經目標反射后，被主動照明與跟蹤子系統(tǒng)I的跟蹤成像單元14接收，跟蹤處理單元15根據圖像脫靶量信息產生控制信號，控制跟蹤轉臺子系統(tǒng)3工作，實現(xiàn)對目標的穩(wěn)定跟蹤。最后，高光譜全偏振成像子系統(tǒng)2對目標進行全偏振成像、高光譜成像，信息處理與圖像顯示單元25將全偏振成像單元23，高光譜成像單元24獲得的全偏振圖像、高光譜圖像進行數據融合，并將最終的圖像顯示出來。
[0020]實施例:
[0021]基于高光譜全偏振的目標探測成像系統(tǒng)，其特征在于:
[0022]主要由主動照明與跟蹤子系統(tǒng)1，高光譜全偏振成像子系統(tǒng)2，跟蹤轉臺子系統(tǒng)3組