[实用新型]一种基于InGaAs探测器的短波红外成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于InGaAs探测器的短波红外成像系统，属于光电成像技术领域。

背景技术

目前常见监控设备有可见光、微光以及长波红外系统，可见光夜间成像效果差，需要加激光器补光照明，但激光会对人体造成一定的伤害；微光成像对比度差，瞬间动态范围差、高增益时有闪烁现象；长波红外热成像依靠目标与背景辐射产生图像，只敏感于目标场景的辐射，而对场景亮度变化不敏感，因此分辨率低；以上几种设备在雾天成像效果均一般。短波红外是红外探测领域的重要应用波段，它的成像波段在0.9-1.7μm，处于三个大气窗口中的一个，许多物体在此波段下都有独特的光谱效应，特别在雾霾、雨天或夜晚等能见度较低的条件下，短波红外成像有其独特的优势。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种基于InGaAs探测器的短波红外成像系统，由于短波红外的独特光谱效应，不仅使得该系统能在雾霾、雨天或夜晚等能见度低的条件下有好的成像效果，适应能力强，还实现了远距离监控成像，提高了InGaAs探测器的夜视效果，实现了全天候自适应实时监控。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于InGaAs探测器的短波红外成像系统，包括：

用于获取短波红外光辐射并聚焦的光学系统，

将光学系统聚焦后的短波红外光辐射转换成电信号的短波红外探测器，

与短波红外探测器的输出端相连接且对短波红外探测器产生的电信号放大并数字化处理的信号处理模块，以及

与信号处理模块的输出端相连接且将信号处理模块输出的图像信号进行输出显示的显示模块；

所述信号处理模块包括模拟信号调理电路、A/D转换电路、逻辑时序控制电路、电压驱动电路以及主控电路，所述模拟信号调理电路与短波红外探测器的输出端相连接并对短波红外探测器输出的信号进行跟随、滤波、增益和幅度调整，A/D转换电路与模拟信号调理电路的输出端相连接且对调理后的模拟信号进行模数转换，A/D转换电路的输出端与逻辑时序控制电路相连接将转换后的数字信号传输至逻辑时序控制电路，逻辑时序控制电路通过电压驱动电路为短波红外探测器提供偏置电压，逻辑时序控制电路的驱动输出端分别连接到模拟信号调理电路和A/D转换电路为其提供驱动，主控电路通过RS232接口与逻辑时序控制电路相连接对系统进行通信控制，逻辑时序控制电路的信号输出端与显示模块相连接。

根据本实用新型优选的，所述信号处理模块还包括视频D/A转换器，逻辑时序控制电路的信号输出端通过视频D/A转换器与显示模块相连接将视频信号传输至显示模块。

根据本实用新型优选的，所述逻辑时序控制电路包括NIOSⅡ处理器，完成整个系统时序控制和逻辑控制的FPGA，用于运行NIOSⅡ程序并存储临时变量和中间数据的DDR，以及用于存储FPGA配置信息、NIOSⅡ程序、非均匀性校正系数和需要掉电保存的数据的串行配置芯片EPCS，所述DDR和串行配置芯片EPCS均与FPGA相连接。

根据本实用新型优选的，所述光学系统为机械式负组补偿变焦的透镜组。

根据本实用新型优选的，所述短波红外探测器为320×256的InGaAs二维焦平面列阵探测器，像元尺寸为30μm×30μm，工作波段为0.9-1.7μm。

根据本实用新型优选的，所述显示模块为显示器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于短波红外的独特光谱效应，不仅使得该系统能在雾霾、雨天或夜晚等能见度低的条件下有好的成像效果，适应能力强，还实现了远距离监控成像，提高了InGaAs探测器的夜视效果，实现了全天候自适应实时监控，对巩固国防、维护国家安全、加强社会治安、交通及油田安全监控及突发、群体事件、刑事案件的预测、预防、预警、调查取证等的应急处理发挥重要作用。

附图说明

图1为本实用新型的短波红外成像系统的原理示意图。

图2为本实用新型的短波红外成像系统的结构示意图。

图3为本实用新型的短波红外成像系统的数据处理流程图。

图中，1、光学系统，2、短波红外探测器，3、信号处理模块，4、显示模块，31、模拟信号调理电路，32、A/D转换电路，33、逻辑时序控制电路，34、电压驱动电路，35、主控电路，36、视频D/A转换器。

具体实施方式