[发明专利]一种红外图谱关联智能探测方法及装置

权利要求书

1.一种红外图谱关联智能探测方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)获取目标场景的红外图像，并对红外图像进行图像处理，提取场景中的N个目标；N为大于等于1的整数；

(2)根据目标与视场中心的距离，由小到大对所述N个目标进行排序；

(3)对场景中的第i个目标进行基于形状信息的目标识别，当第i个目标的识别率大于等于设定的阈值时，则进入步骤(4)；当第i个目标的识别率小于设定的阈值时，则进入步骤(5)；i的初始值为1；

(4)i＝i+1，并判断i是否大于N，若是，则结束，若否，则返回至步骤(3)；

(5)通过改变视场范围，使得第i个目标与当前时刻红外图像的视场中心重合；

(6)将第i个目标辐射的红外光分成两束，一束光经过成像后获得图像，另一束光经过干涉后得到干涉图，再进行傅里叶逆变换获得光谱；

(7)对所述光谱进行处理并提取目标光谱特征；

(8)将所述第i个目标的光谱特征与预设的数据库中的光谱特征进行比对匹配，当能匹配时，则识别出目标并获得目标的图像和光谱，并返回至步骤(4)；若不能匹配，则将所述目标光谱特征加入所述数据库中，并返回至步骤(4)。

2.如权利要求1所述的红外图谱关联智能探测方法，其特征在于，步骤(3)中所述阈值为85％～97％。

3.一种红外图谱关联智能探测装置，其特征在于，包括二维扫描转镜(3)、多波段红外光学模块(4)、长波红外成像单元(5)、宽波段红外测谱单元(7)、处理与控制单元(8)和电源模块(9)；

所述多波段红外光学模块(4)的输入端用于接收被二维扫描转镜(3)反射的红外入射光，所述长波红外成像单元(5)与所述多波段红外光学模块(4)的第一输出端连接，所述宽波段红外测谱单元(7)与所述多波段红外光学模块(4)的第二输出端连接，所述处理与控制单元(8)的光谱输入端与所述宽波段红外测谱单元(7)连接，所述处理与控制单元(8)的图像输入端与所述长波红外成像单元(5)连接，所述处理与控制单元(8)的控制输出端与二维扫描转镜(3)的控制端连接；

所述电源模块(9)的输出端分别与所述宽波段红外测谱单元(7)、所述长波红外成像单元(5)、所述多波段红外光学模块(4)和所述二维扫描转镜(3)的电源端连接，用于分别提供电源。

4.如权利要求3所述的红外图谱关联智能探测装置，其特征在于，工作时，红外入射光被二维扫描转镜(3)反射至多波段红外光学模块(4)，被汇聚后可直通到达长波红外成像单元(5)用来成像或被分成长波红外和宽波段红外两束分别到达长波红外成像单元(5)用于成像和宽波段红外测谱单元(7)用于成谱；处理与控制单元(8)接收红长波外成像单元(5)获取的图像和宽波段红外测谱单元(7)获取的光谱，进行图像和光谱处理，控制二维扫描转镜(3)的运动，实现目标跟踪和识别。

5.如权利要求3所述的红外图谱关联智能探测装置，其特征在于，所述二维扫描转镜(3)包括平面反射镜(31)和二维伺服转台(32)，所述平面反射镜(31)设置在所述二维伺服转台(32)上，通过控制所述二维伺服转台(32)运动带动所述平面反射镜(31)实现俯仰和旋转两个维度的转动。

6.如权利要求3所述的红外图谱关联智能探测装置，其特征在于，所述多波段红外光学模块(4)包括红外镜头(41)、分光镜(42)、长波红外成像透镜组(43)、宽波段红外成谱透镜组(44)、FPA接口(45)和光纤接口(46)；

分光镜(42)与红外镜头(41)的光轴成45度放置，所述分光镜(42)可移动，当全视场扫描和基于图像信息目标识别时，所述分光镜(42)移出；当获取目标光谱进行基于图谱特征数据库识别目标时，所述分光镜(42)不移出；

所述长波红外成像透镜组(43)设置在所述分光镜(42)的透射光路的光轴上，所述宽波段红外成谱透镜组(44)设置在所述分光镜(42)的反射光路的光轴上，所述FPA接口(45)设置在所述长波红外成像透镜组(43)的光轴上，所述FPA接口(45)用于与长波红外成像单元(5)耦合；所述光纤接口(46)设置在所述宽波段红外成谱透镜组(44)的光轴上，所述光纤接口(46)用于与宽波段红外测谱单元(7)耦合。

7.如权利要求5所述的红外图谱关联智能探测装置，其特征在于，所述红外镜头(41)为卡塞格林式多波段红外镜头。

8.如权利要求5所述的红外图谱关联智能探测装置，其特征在于，所述分光镜(42)上镀有半反半透分光膜，所述分光镜(42)对波长为8μm～12μm的红外光有半反半透作用，且对波长为2μm～8μm的红外光有反射作用。