[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

说明书

本发明公开了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，其装置包括紫外可见光及红外光学窗口、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模块、可见及近红外成像成谱光学子系统模块、紫外成谱光学子系统模块、中波红外大视场探测器、中波红外中视场探测器、红外非成像宽光谱测谱单元、可见近红外大视场探测器、可见近红外中视场探测器、可见近红外光谱测谱单元，紫外测谱单元、多模态协同信息处理与控制模块、控制模块及伺服系统；其方法通过滤除目标背景光场，对畸变目标辐射场多维度信息进行多尺度耦合匹配，将不同尺度的目标探测信息综合利用，达到精确目标检测、识别和信息反演的目的，解决了常规遥感探测不能探测弱目标的难题。

技术领域

本发明属于遥感探测技术领域，更具体地，涉及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。

背景技术

遥感探测场景的光学和红外辐射、散射的动态范围很大，而现有光学及红外传感器仅具有有限的敏感动态范围，需求与设备能力之间的矛盾很大。弱小目标、嵌入在多重介质中的畸变目标，其信号微弱、形态畸变湮没在大动态范围的自然场景中，而现有的遥感探测仪器不具备适应大动态范围辐射或散射场景的能力，故很难发现这些弱小目标；人眼和鹰眼等生物视觉系统具有大视场捕获动目标和变化现象，及中央凹高分辨率细看目标和现象的能力，鹰眼还具备光谱敏感的能力；而现有人造探测系统不具备这种能力；因此对能探测到弱目标的装置及方法具有需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了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，其目的在于解决现有红外遥感探测系统无法适应面向弱目标多视场大空间范围和响应的大动态范围辐射或散射场景的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种双波段成像关联全光谱测谱的弱目标探测装置，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、伺服控制模块及伺服系统；

其中，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；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；

红外成像成谱光学子系统用于对红外光进行聚焦；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；

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；

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；

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；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；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，实现光、机、电信息处理，各模块协同工作。