[发明专利]可大视场搜索的图谱协同探测系统及搜索方法

说明书

本发明公开了一种可大视场搜索的图谱协同探测系统及搜索方法，该系统提出了可大视场搜索目标的图谱一体系统架构，即提出了卡式光学系统、四反镜库德光路的结合，结合后的光学系统与成谱/成像模块紧耦合，采用部分光学系统滚仰运动，部分光学系统不动的方式进行目标搜索。本发明的探测系统组成结构使图谱关联探测系统的重量体积减小，提高了入瞳口径利用率，增加了视场搜索范围，提升了对动目标图像探测跟踪和测谱的实时性及精确性。

技术领域

本发明属于导航制导、图像识别和图像处理的交叉科学技术领域，更具体地，涉及多光谱/图谱协同系统优化设计、大范围搜索能力的图谱共光路系统、小型化图谱协同探测系统及搜索方法。

背景技术

现有图谱一体化探测系统主要有两种组成形式，但是这两种方式各自存在着一定的问题。

图谱一体化探测系统组成方式一存在如下问题：

(1)成像/成谱组件与成像/成谱共光路光学系统一起安装在伺服框架上，导致系统长度长，体积大。在进行目标搜索时，由于整个组件及光学系统随伺服系统一起动，空间上限制了搜索视场，导致搜索视场不可能大。

(2)由于成像/成谱组件与成像/成谱共光路光学系统一起安装在伺服框架上使伺服负载增大，在进行目标搜索的时候无法做到快速反应，不利于快速捕获和快速跟踪目标，进而导致系统在进行测量时，实时性及精确性有所下降。

图谱一体化探测系统组成方式二存在如下问题：

(3)尽管系统采用瞄准镜搜索，但其它光学系统和成谱/成像组件固定，搜索视场也受限，入瞳处光学系统与瞄准镜呈45°角，不可能做到±90°搜索范围，而且瞄准镜的限位问题导致入瞳口径利用率低。

上述两种方式均存在体积大/重量重，不利于野外使用或机载使用以及视场搜索范围有限的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可大视场搜索的图谱协同探测系统及搜索方法，由此解决现有图谱一体化探测系统存在的体积大/重量重，不利于野外使用或机载使用以及视场搜索范围有限的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种可大视场搜索的图谱协同探测系统，包括：卡式光学系统、库德光路、分光镜、红外成像透镜组，宽光谱透镜组，图谱联合处理模块、第一二维伺服随动系统以及第二二维伺服随动系统；

所述卡式光学系统，用于对经光学头罩入射的入射光进行聚焦；

所述库德光路，用于向所述分光镜发送聚焦后的入射光；

所述分光镜，用于对聚焦后的入射光进行分光，其中，所述分光镜的中心孔周边入射光中100％的长波红外光经所述分光镜反射后，由所述红外成像透镜组到达所述图谱联合处理模块，在所述分光镜中心入射光中100％的短波红外光、中波红外光和长波红外光透过所述分光镜的中心孔，传输至所述宽光谱透镜组；

所述图谱联合处理模块，用于输出待探测对象的时空谱多维信息，并根据所述时空谱多维信息控制所述第一二维伺服随动系统以及所述第二二维伺服随动系统运动，以使所述待探测对象的中心位置与测谱中心重叠。

优选地，所述图谱联合处理模块包括图像处理单元以及光谱处理单元；

所述图像处理单元，用于对经过所述红外成像透镜组的长波红外光进行处理成像；

所述光谱处理单元，用于对经由所述宽光谱透镜组的短波红外光、中波红外光和长波红外光进行处理得到所述光谱处理单元在成像像面上的第一坐标。