一種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于無人機(jī)遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]多光譜分辨率遙感是利用兩個(gè)以上波譜通道傳感器對地物進(jìn)行同步成像的一種遙感技術(shù)。它將物體反射輻射的電磁波信息分成若干波譜段進(jìn)行接收和記錄，能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空間信息、光譜信息的同步獲取，是獲取航天遙感數(shù)據(jù)的主要傳感器。目前，多光譜遙感傳感器主要可分為濾光片式、多路分光式以及多相機(jī)式三種方式。濾光片式傳感器的特點(diǎn)是在成像系統(tǒng)前通過改變?yōu)V光片濾光性能，調(diào)諧通光波長，通過多次曝光實(shí)現(xiàn)多波段影像數(shù)據(jù)的獲取。但是此類傳感器調(diào)諧波段速度低，調(diào)諧部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜等因素都限制了該類傳感器在無人機(jī)平臺上的應(yīng)用。多路分光式傳感器利用分光棱鏡將入射光線分為多路，用多探測器接收各路光譜信息，一次曝光能同時(shí)獲取空間與光譜信息。但是此類傳感器的棱角分光性能無法改變，一經(jīng)生產(chǎn)，其波段數(shù)量固定且造價(jià)昂貴，甚至超過無人機(jī)平臺本身造價(jià)。多相機(jī)式傳感器由多個(gè)相機(jī)組成，每個(gè)相機(jī)配置不同且?guī)V光片，一次曝光可同時(shí)獲取空間信息與光譜信息。但是此類傳感器因其感光探測器造價(jià)昂貴，探測器畫幅小，將導(dǎo)致其在無人機(jī)平臺使用時(shí)需要大量布控，測量外業(yè)成本高，并且多相機(jī)的設(shè)計(jì)也增加了裝置的重量、體積和造價(jià)。上述三種方式的多光譜遙感傳感器，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、造價(jià)高、量測效率低，難以應(yīng)用于無人機(jī)機(jī)載平臺。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明提供了一種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置，它結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小，適用于無人機(jī)機(jī)載平臺，可根據(jù)無人機(jī)機(jī)載平臺條件以及觀測目的不同，改變單通道成像裝置的數(shù)量，方便靈活，可控性強(qiáng)，其核心部件取自普通民用相機(jī)，大幅降低無人機(jī)機(jī)載多光譜相機(jī)制造成本，采用普通民用相機(jī)成像傳感器，其畫幅較大，可減少多光譜測量作業(yè)時(shí)地面控制點(diǎn)數(shù)量，降低外業(yè)作業(yè)成本，量測效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置，包括一主成像裝置和設(shè)置在主成像裝置周圍的若干個(gè)單通道成像裝置，主成像裝置與若干個(gè)單通道成像裝置均通過暗盒固定布設(shè)在無人機(jī)機(jī)身的底部，所述主成像裝置包括第一面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第一面陣感光傳感器依次由成像物鏡、抗混濾波器、紅外濾光片、微透鏡陣列、拜爾濾鏡以及光電二極管構(gòu)成，所述單通道成像裝置包括第二面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第二面陣感光傳感器依次由濾光鏡、成像物鏡、平行光鏡以及光電二極管構(gòu)成，在濾光鏡外側(cè)表面鍍設(shè)一層氧化膜;主成像裝置與單通道成像裝置的控制單元分別經(jīng)導(dǎo)線與控制裝置相連。
[0006]所述單通道成像裝置為四個(gè)、五個(gè)或八個(gè)。
[0007]本發(fā)明采用上述方案，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小，適用于無人機(jī)機(jī)載平臺，可根據(jù)無人機(jī)機(jī)載平臺條件以及觀測目的不同，改變單通道成像裝置的數(shù)量，方便靈活，可控性強(qiáng)，其核心部件取自普通民用相機(jī)，大幅降低無人機(jī)機(jī)載多光譜相機(jī)制造成本，采用普通民用相機(jī)成像傳感器，其畫幅較大，可減少多光譜測量作業(yè)時(shí)地面控制點(diǎn)數(shù)量，降低外業(yè)作業(yè)成本，量測效率高。
【附圖說明】
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[0008]圖1為本發(fā)明主成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明單通道成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明第一面陣感光傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖4為本發(fā)明第二面陣感光傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5為四個(gè)單通道成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖6為五個(gè)單通道成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖7為八個(gè)單通道成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，1、暗盒;2、主成像裝置;3、單通道成像裝置;4、成像物鏡;5、抗混濾波器;6、紅外濾光片;7、微透鏡陣列;8、拜爾濾鏡;9、光電二極管；10、濾光鏡；11、平行光鏡；12、氧化膜;13、控制單元;14、存儲單元。
【具體實(shí)施方式】
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[0016]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0017]如圖1-7所示，一種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置，包括一主成像裝置2和設(shè)置在主成像裝置2周圍的若干個(gè)單通道成像裝置3，主成像裝置2與若干個(gè)單通道成像裝置3均通過暗盒I固定布設(shè)在無人機(jī)機(jī)身的底部，所述主成像裝置2包括第一面陣感光傳感器、控制單元2與存儲單元3，第一面陣感光傳感器依次由成像物鏡4、抗混濾波器5、紅外濾光片6、微透鏡陣列7、拜爾濾鏡8以及光電二極管9構(gòu)成，所述單通道成像裝置3包括第二面陣感光傳感器、控制單元13與存儲單元14，第二面陣感光傳感器依次由濾光鏡10、成像物鏡4、平行光鏡11以及光電二極管9構(gòu)成，在濾光鏡10外側(cè)表面鍍設(shè)一層氧化膜12;主成像裝置2與單通道成像裝置3的控制單元13分別經(jīng)導(dǎo)線與控制裝置相連。
[0018]所述單通道成像裝置為四個(gè)、五個(gè)或八個(gè)。四個(gè)單通道成像裝置3主要是應(yīng)用在水環(huán)境監(jiān)測，藍(lán)藻、紅潮災(zāi)害探測等應(yīng)用，以及農(nóng)業(yè)、林業(yè)的植被參數(shù)監(jiān)測。五至八個(gè)單通道成像裝置3則可以進(jìn)一步增加裝備的信息獲取冗余，應(yīng)用到更加精細(xì)化的場景中，如土壤污染、農(nóng)作物脅迫分析、甚至衛(wèi)星標(biāo)定等，數(shù)據(jù)更為精確。
[0019]使用前，根據(jù)無人機(jī)機(jī)載平臺可容納空間大小、形狀以及可觀測波段數(shù)量決定選擇好單通道成像裝置3的個(gè)數(shù)，然后將主成像裝置2與單通道成像裝置3分別固定卡裝在與其形狀相配合的暗盒I內(nèi)，使第一面陣感光傳感器上的成像物鏡4、抗混濾波器5、紅外濾光片6、微透鏡陣列7、拜爾濾鏡8以及光電二極管9依次自下而上設(shè)置，使第二面陣感光傳感器上的濾光鏡10、成像物鏡4、平行光鏡11以及光電二極管9依次自下而上設(shè)置。通過暗盒I使之固定安裝在無人機(jī)機(jī)身底部，此時(shí)，主成像裝置2與單通道成像裝置3的主光軸相互平行設(shè)置，像主點(diǎn)位于同一平面上，從而減小各波段影像配準(zhǔn)誤差。使用時(shí)，通過控制控制裝置，從而分別控制主成像裝置2與單通道成像裝置3內(nèi)的控制單元13進(jìn)行拍照，濾光鏡10通過電子束熱蒸發(fā)鍍膜技術(shù)鍍設(shè)一層抗腐蝕和耐高溫的氧化膜12，可以透射固定中心波長與帶寬的光線。設(shè)置在第二面陣成像傳感器上的平行光鏡U，可輔助對焦與防護(hù)光電二極管9，方便靈活，可控性強(qiáng)，其核心部件取自普通民用相機(jī)，大幅降低無人機(jī)機(jī)載多光譜相機(jī)制造成本，采用普通民用相機(jī)成像傳感器，其畫幅較大，可減少多光譜測量作業(yè)時(shí)地面控制點(diǎn)數(shù)量，降低外業(yè)作業(yè)成本，量測效率高。
[0020]上述【具體實(shí)施方式】不能作為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本發(fā)明實(shí)施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置，其特征在于:包括一主成像裝置和設(shè)置在主成像裝置周圍的若干個(gè)單通道成像裝置，主成像裝置與若干個(gè)單通道成像裝置均通過暗盒固定布設(shè)在無人機(jī)機(jī)身的底部，所述主成像裝置包括第一面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第一面陣感光傳感器依次由成像物鏡、抗混濾波器、紅外濾光片、微透鏡陣列、拜爾濾鏡以及光電二極管構(gòu)成，所述單通道成像裝置包括第二面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第二面陣感光傳感器依次由濾光鏡、成像物鏡、平行光鏡以及光電二極管構(gòu)成，在濾光鏡外側(cè)表面鍍設(shè)一層氧化膜;主成像裝置與單通道成像裝置的控制單元分別經(jīng)導(dǎo)線與控制裝置相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置，其特征在于:所述單通道成像裝置為四個(gè)、五個(gè)或八個(gè)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于無人機(jī)遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種窄帶多光譜相機(jī)陣列成像裝置。它包括一主成像裝置和設(shè)置在主成像裝置周圍的若干個(gè)單通道成像裝置，主成像裝置與若干個(gè)單通道成像裝置均通過暗盒固定布設(shè)在無人機(jī)機(jī)身的底部，所述主成像裝置包括第一面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，所述單通道成像裝置包括第二面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元。它結(jié)構(gòu)簡單，可根據(jù)無人機(jī)機(jī)載平臺條件以及觀測目的不同，改變單通道成像裝置的數(shù)量，大幅降低無人機(jī)機(jī)載多光譜相機(jī)制造成本，采用普通民用相機(jī)成像傳感器，可減少多光譜測量作業(yè)時(shí)地面控制點(diǎn)數(shù)量，降低外業(yè)作業(yè)成本，量測效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
【IPC分類】G01S17/89
【公開號】CN105572689
【申請?zhí)枴緾N201610161160
【發(fā)明人】周源, 劉春 , 董韜, 李敏珍, 李楠
【申請人】同濟(jì)大學(xué), 北京數(shù)維翔圖高新技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年3月21日