[发明专利]一种360度全景多光谱成像仪

说明书

本发明提供的360度全景多光谱成像仪，包括全景模块、中继镜头、伺服组件、设在伺服组件的环形滤光片阵列、面阵探测器，环形滤光片阵列在伺服组件的带动下围绕光轴进行自转，来自各方向的光束经过全景模块折射后进入中继镜头，再通过旋转的环形滤光片阵列成像到面阵探测器，以完成全景视场的多光谱扫描，通过环形滤光片阵列的旋转，可以使镜头在不动的情况下实现360度全景多光谱成像。

技术领域

本发明涉及多光谱成像领域，特别涉及一种360度全景多光谱成像仪。

背景技术

全景透镜成像是一种新型的光学系统，通过平面圆柱投影原理可以将360度范围内的景物成像到二维平面的全景图像范围内。全景透镜在机器人视觉，内窥镜，以及国防、航空等诸多领域有着广泛的应用前景。

在现实生活中，由于人眼的局限性，在任何一个视点处所看到的空间都只是孤立的某个空间部分，只有获取一个实景的全部局部信息并有机的连接起来，方可形成对周围整个空间的整体认识，这就是全景的概念。简单来说，全景图可以表达完整的周围环境信息，相当于人们从一个固定的视点出发转一圈所看到的四周的场景。全景成像是采用特殊的成像装置获得水平或者垂直方向上全360度的视场。全景成像技术第一时间提供了关于环境和对象的全方位信息，为后续的图像处理和分析赢得了时间。获得超大视场并从大视场中提取目标位置和有用信息一直是视觉研究领域的热点问题，通过采用全景成像技术的机器视觉己经在机器人领域获得了应用。全景视觉在水下及陆上机器人视觉、管道检测、医学内窥检查等非破坏性的检测领域有着重要的意义，在航空、国防、民用、医学等领域有着广泛的应用前景。

多光谱成像技术在国土及海洋调查、大气研究、环境监测以及军事侦察等领域具有广泛的应用。在国土资料普查领域，只有在多光谱分辨率下才能探测到诊断学的光谱特征；在军事领域，多光谱成像可在复杂背景干扰下分辨伪装目标或假目标。因此，多光谱成像技术具有极高的应用价值。

将全景成像和多光谱成像两者优点结合在一起，将具有更为广阔的应用空间，例如：应用于星载大气探测，实现快速大气临边全景多光谱数据采集；应用于军事侦察，实现360度无死角多光谱侦察，第一时间发现目标；应用于航空探测，可同时摄取航迹四周地平线间的广大区域。

发明内容

本发明实施例提供了一种360度全景多光谱成像仪，实现360度全景多光谱成像。

本发明提供的360度全景多光谱成像仪，包括全景模块、中继镜头、伺服组件、设在所述伺服组件的环形滤光片阵列、面阵探测器，所述环形滤光片阵列在所述伺服组件的带动下围绕光轴进行自转，来自各方向的光束经过所述全景模块折射后进入所述中继镜头，再通过旋转的环形滤光片阵列成像到所述面阵探测器，以完成全景视场的多光谱扫描。

可选地，所述环形滤光片阵列沿圆切线方向被划分为多个区域，不同区域镀不同透过率的带通膜。

可选地，所述面阵探测器的采集时序与所述环形滤光片阵列的旋转速度相匹配。

可选地，所述面阵探测器为CCD传感器。

可选地，所述环形滤光片阵列的各个区域的透过光谱中心波长根据需要进行定制。

可选地，所述面阵探测器的成像区域为矩形，所述全景模块将围绕光学系统光轴360度范围的圆柱视面投影到二维平面式的一个环形区域内，所述中继镜头以适当的放大倍率把全景模块的虚像成像到面阵探测器，通过所述环形滤光片阵列对多光谱进行滤光。

可选地，在所述面阵探测器上的成像区域为圆环且分为轴向视场和环形视场。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：