反射式雙波段微光成像儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紫外微光成像技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種反射式雙波段微光成像儀，適用于空間、國防和民用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著紫外成像技術(shù)的發(fā)展，以其為核心的成像檢測設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各種場合，特別是用于對(duì)地面發(fā)射的導(dǎo)彈、高速運(yùn)動(dòng)物體以及高壓輸電線路產(chǎn)生的電暈等微弱輻射進(jìn)行雙波段成像，監(jiān)測微光目標(biāo)的位置和輻射特性。隨著紫外成像技術(shù)研究的深入，遠(yuǎn)距離極微弱紫外信號(hào)監(jiān)測日益成為紫外成像技術(shù)的重要研究方向。
[0003]在紫外成像設(shè)備的制作中主要存在以下2個(gè)關(guān)鍵技術(shù):1、紫外濾光技術(shù)，即如何消除探測紫外波段以外其他所有波段的背景光。2、紫外成像技術(shù)，如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離極微弱紫外光成像。
[0004]目前，紫外成像設(shè)備主要采用透射式光學(xué)成像系統(tǒng)，由于受可用光學(xué)材料少的限制，很難做到大口徑，且對(duì)色差的抑制不好，同時(shí)還存在成像系統(tǒng)中有雜散光，不能準(zhǔn)確定位，影響測量結(jié)果，紫外光在進(jìn)入紫外成像系統(tǒng)前被衰減，影響測量靈敏度等問題。
[0005]因此，亟待研發(fā)一種新的紫外成像系統(tǒng)，解決上述技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]
鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種反射式雙波段微光成像儀，以解決以往的成像系統(tǒng)存在色差，無法制作大口徑，不能準(zhǔn)確定位，測量靈敏度差等問題。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案，具體為:一種反射式雙波段微光成像儀，其特征在于，所述成像儀包括:反射式紫外波段成像系統(tǒng)a、可見光波段成像系統(tǒng)b以及將所述反射式紫外波段成像系統(tǒng)a獲得的圖像和所述可見光波段成像系統(tǒng)b獲得的圖像融合到一個(gè)圖像上的圖像融合單元11;
其中，
所述反射式紫外波段成像系統(tǒng)a沿光線入射方向依次設(shè)置有反射式紫外波段望遠(yuǎn)鏡1、紫外濾光片2、紫外光成像探測器3以及第一圖像處理單元4;
所述可見光波段成像系統(tǒng)b沿光線入射方向依次設(shè)置有光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)7、可見光望遠(yuǎn)鏡
8、可見光成像探測器9以及第二圖像處理單元10。
[0008]優(yōu)選，所述反射式紫外波段成像系統(tǒng)a的成像光路與所述可見光波段成像系統(tǒng)b的成像光路共光軸。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選，所述光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)7包括第一反射鏡5和第二反射鏡6;
其中，
其中，所述第一反射鏡5設(shè)置于所述反射式紫外波段成像系統(tǒng)a的入射端，入射光束中的可見光經(jīng)由第一反射鏡5反射，入射到所述第二反射鏡6中，由第二反射鏡6反射后，入射到所述可見光望遠(yuǎn)鏡8中。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選，所述反射式紫外波段望遠(yuǎn)鏡1的反射光學(xué)元件上均鍍制有紫外帶通反射多層膜。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選，所述紫外光成像探測器3為光子計(jì)數(shù)型成像探測器。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選，所述可見光成像探測器9為C⑶面陣圖像探測器。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選，所述第一圖像處理單元4用于將接收的紫外波段光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)為電學(xué)圖像信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二圖像處理單元11用于將接收到的可見波段光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)為電學(xué)圖像信號(hào)。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選，所述反射式紫外波段望遠(yuǎn)鏡1和所述可見光望遠(yuǎn)鏡8的焦距可調(diào)。
[0016]本發(fā)明提供的反射式雙波段微光成像儀，入射光一部分直接入射到反射式紫外波段成像系統(tǒng)中，反射式紫外波段望眼鏡既可以成像又有濾光作用，出射的紫外光經(jīng)過紫外濾光片再次過濾，在紫外光成像探測器上成像;另一部分進(jìn)入可見光波段成像系統(tǒng)中，經(jīng)光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)入射到可見光望遠(yuǎn)鏡，在可見光成像探測器上成像;可見光成像探測器中的光學(xué)信號(hào)以及紫外光成像探測器中的光學(xué)信號(hào)，分別通過第一圖像處理單元和第二處理單元轉(zhuǎn)為電學(xué)圖像信號(hào)，最后圖像融合單元將二者融合到一個(gè)圖像上，經(jīng)過標(biāo)定使得紫外圖像和可見光圖像位置和亮度匹配，最終在一幅圖像上同時(shí)顯示紫外圖像和可見光圖像。
[0017]本發(fā)明提供的反射式雙波段微光成像儀具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、用反射式紫外成像光學(xué)系統(tǒng)，通光孔徑大，沒有色差，傳輸效率高；
2、同時(shí)采用紫外帶通反射鏡和紫外濾光片，極大提高紫外系統(tǒng)濾光能力，減少背景光對(duì)探測結(jié)果的影響。
[0018]3、采用紫外光子計(jì)數(shù)型成像探測器，可以對(duì)微弱的紫外輻射成像，提高探測靈敏度。
【附圖說明】
[0019]圖1為反射式雙波段微光成像儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為實(shí)施例中反射式紫外波段望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面以具體的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步解釋，但是并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]為了解決以往透射式紫外成像設(shè)備存在的很難做到大口徑，存在色差，定位不準(zhǔn)確，靈敏度低等問題。本實(shí)施方案提供的反射式雙波段微光成像儀，可安裝在衛(wèi)星上，對(duì)地面發(fā)射的導(dǎo)彈、高速運(yùn)動(dòng)物體等微弱紫外輻射目標(biāo)進(jìn)行雙波段成像，監(jiān)測微光目標(biāo)的位置和福射特性;也可以對(duì)尚壓輸電線路、變電站、和尚鐵線路廣生的電暈福射進(jìn)彳丁監(jiān)測；對(duì)火災(zāi)隱患進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。本實(shí)施例中反射式雙波段微光成像儀采用反射式紫外波段成像系統(tǒng)進(jìn)行成像，受材料限制小，完全沒有色差，系統(tǒng)傳輸效率高;反射式紫外成像光學(xué)系統(tǒng)，可以提高紫外光通過紫外成像光學(xué)系統(tǒng)的傳輸效率和增加信號(hào)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離極微弱紫外信號(hào)監(jiān)測，具體結(jié)構(gòu)可參見圖1，包括:反射式紫外波段成像系統(tǒng)a、可見光波段成像系統(tǒng)b以及將反射式紫外波段成像系統(tǒng)a獲得的圖像和可見光波段成像系統(tǒng)b獲得的圖像融合到一個(gè)圖像上的圖像融合單元11;
其中，
反射式紫外波段成像系統(tǒng)a沿光線入射方向依次設(shè)置有反射式紫外波段望遠(yuǎn)鏡1、紫外濾光片2、紫外光成像探測器3以及第一圖像處理單元4;
可見光波段成像系統(tǒng)b沿光線入射方向依次設(shè)置有光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)7、可見光望遠(yuǎn)鏡8、可見光成像探測器9以及第二圖像處理單元10;
反射式紫外波段望遠(yuǎn)鏡1和可見光望遠(yuǎn)鏡8均焦距可調(diào)，可見光成像探測器9可以選用CCD面陣圖像探測器，紫外光成像探測器3為光子計(jì)數(shù)型成像探測器，可以探測微弱的紫外波段輻射，監(jiān)測紫外輻射的發(fā)光位置。
[0023]光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)7包括第一反射鏡5和第二反射鏡6，其中，第一反射鏡5設(shè)置于反射式紫外波段成像系統(tǒng)a的入射端，且不影響所述反射式紫外波段成像系統(tǒng)a的入射光，入射光束中的可見光經(jīng)由第一反射鏡5反射，入射到第二反射鏡6中，由第二反射鏡6反射后，入射到所述可見光望遠(yuǎn)鏡8中；反射式紫外波段成像系統(tǒng)a的成像光路與可見光波段成像系統(tǒng)b的成像光路共光軸。
[0024]其中，圖像融合單元11將反射式紫外波段成像系統(tǒng)獲得的圖像和可見光波段成像系統(tǒng)獲得的圖像融合到一個(gè)圖像上，并且經(jīng)過標(biāo)定使得紫外圖像和可見光圖像位置和亮度匹配，最終在一幅圖像上同時(shí)顯示紫外圖像和可見光圖像，同時(shí)也可以將紫外通道獲得的圖像和可見光通道獲得的圖像單獨(dú)顯示。
[0025]作為技術(shù)方案的改進(jìn)，反射