[发明专利]一种双波段成像关联全光谱测谱的弱目标探测装置与方法

权利要求书

1.一种双波段成像关联全光谱测谱的弱目标探测装置，其特征在于，包括光学窗口、大视场二维扫描转镜、共口径主光学系统、红外成像成谱光学子系统、可见与近红外成像成谱光学子系统、紫外成谱光学子系统、中波红外视场探测测谱单元、可见近红外测谱单元，紫外测谱单元、多模态协同信息处理模块、伺服控制模块和伺服系统；

所述大视场二维扫描转镜用于跟踪、瞄准目标区域，并将目标区域的光反射至共口径主光学系统；所述共口径主光学系统用于收集目标区域的光线，并将入射光中的红外光透射至红外成像成谱光学子系统，将紫外光、可见光和近红外光反射到可见与近红外成像成谱光学子系统；

所述红外成像成谱光学子系统用于对红外光进行聚焦；所述中波红外视场探测测谱单元用于红外光谱测量以及中波红外成像，获得目标红外光谱数据和红外图像数据；

所述可见与近红外成像成谱光学子系统将接收到的紫外光透射至紫外成谱光学子系统，并对接收到的可见光和近红外光进行聚焦；可见近红外测谱单元用于可见光、近红外光谱测量以及近红外成像；

所述紫外成谱光学子系统用于将接收到的紫外光聚焦至紫外测谱单元；紫外测谱单元根据目标区域紫外光分光度进行紫外光光谱测量；

所述多模态协同信息处理模块用于收集光谱数据和图像数据并进行融合处理；所述控制模块与多模态协同信息处理模块相连，根据多模态协同信息处理模块融合处理的结果生成控制信号；所述伺服系统在控制模块输出的伺服系统控制信号的作用下，控制大视场二维扫描转镜搜索、跟踪弱目标；

所述多模态协同信息处理模块包括第一数据处理单元和第二数据处理单元；

所述第一数据处理单元用于对目标区域的大视场中波红外图像数据、中视场中波红外图像数据及小视场精细红外光谱测量数据进行融合处理，生成第一积分时间控制信号、第一光谱放大调制信号及第一透过率调制控制信号；

所述中波红外大视场探测器、中波红外中视场探测器在第一积分时间控制信号作用下实时调整积分时间；第一光谱放大模块在第一光谱放大调制信号作用下实时调整放大倍数；第一可调空间可变透过率透镜在第一透过率调制控制信号的作用下动态调整透过率；

所述第二数据处理单元用于对目标区域的可见光与近红外图像数据、中视场可见光与近红外图像数据、小视场精细可见光与近红外光谱测量数据及紫外光谱数据进行融合处理，生成第二积分时间控制信号、第二光谱放大调制信号及第二透过率调制控制信号；

所述可见近红外大视场探测器、可见近红外中视场探测器在第二积分时间控制信号作用下实时调整积分时间；第二光谱放大模块在第二光谱放大调制信号作用下实时调整放大倍数；第二可调空间可变透过率透镜在第二透过率调制控制信号的作用下，动态调整透过率。

2.如权利要求1所述的弱目标探测装置，其特征在于，所述中波红外视场探测测谱单元包括并列的中波红外大视场探测器、中波红外中视场探测器和红外非成像宽光谱测谱单元；

所述中波红外大视场探测器用于根据聚焦光束进行大视场红外成像，获得大视场红外图像，并对大视场红外图像进行模数转换生成大视场红外图像数据；

所述中波红外中视场探测器用于根据聚焦光束进行中视场红外光学成像，获得中视场红外图像，并对中视场红外图像进行模数转换生成中视场红外图像数据；

所述红外非成像宽光谱测谱单元用于根据聚焦光束对目标进行测谱分析，获得目标红外光谱数据。

3.如权利要求1或2所述的弱目标探测装置，其特征在于，所述可见近红外测谱单元包括并列的可见近红外大视场探测器、可见近红外中视场探测器和可见近红外光谱测谱单元；

所述可见近红外大视场探测器用于对目标区域进行大视场范围内可见近红外成像；可见近红外中视场探测器用于对目标区域进行大视场范围内可见近红外成像；可见近红外光谱测谱单元用于对目标区域进行小视场范围内精密可见近红外光谱测量。