[发明专利]一种基于仿生光学的大视场凝视型红外成像系统

说明书

本发明提供的基于仿生光学的大视场凝视型红外成像系统，在单眼成像系统的基础上融合了复眼光学特性不仅可以实现大视场目标探测，而且可以实现目标的位置追踪，能够实现大视场场景红外实时视频成像，视场可达130°以上。此外，该系统还可以实现场景物体的位置定位和跟踪、速度测量、甚至红外3D成像等。

技术领域

本发明涉及仿生光学和红外成像技术领域，特别涉及一种基于仿生光学的大视场凝视型红外成像系统。

背景技术

红外线是一种电磁波，任何绝对零度以上的物体都会往外辐射红外线。红外成像系统可以将物体表面的温度分布也就是红外线辐射强度转换成人眼可见的图像，从而进行物体的检测和监控。红外成像系统在军事和民用上都有广泛的应用。在军事上，可用于导弹导引、目标探测、夜视侦查等。在民用上，可用于体温测量、医疗影像、森林探火、火源寻找、建筑管道漏热查寻、监控探测、无损检查、海上救护和设备检修等。

传统的红外成像系统一般均为单孔径光学系统。单孔径光学系统均存在一个缺陷就是探测范围有限，不能实现全方位的实时探测。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于仿生光学的大视场凝视型红外成像系统，能够实现大视场场景红外实时视频成像。

本发明提供一种基于仿生光学的大视场凝视型红外成像系统，包括共轴设置的：

红外复眼结构，用于采集大视场场景中物体辐射的红外线并形成曲面红外图像，所述红外复眼结构具有多个排列在曲面上的子眼；

红外光学变换结构，用于将所述红外复眼结构采集的大视场场景的曲面红外图像转换为平面红外图像，所述红外光学变换结构具有多组红外光学镜片；

红外图像接收处理结构，用于接收所述红外光学变换结构发送的所述平面红外图像并对所述曲面红外图像进行重构，得到大视场红外成像。

作为一种可选的方案，所述子眼采用锗制成的球面透镜。

作为一种可选的方案，所述红外光学变换系统具有三组红外镜片，每组红外镜片均采用非球面光学设计。

作为一种可选的方案，所述三组红外镜片均采用锗材料制成。

作为一种可选的方案，所述红外图像采集处理结构包括红外图像探测器和红外图像处理单元，所述红外图像探测器用于采集所述平面红外图像，所述红外图像处理单元用于对所述曲面红外图像进行重构。

作为一种可选的方案，所述红外图像探测器采用探测波长范围为8-12μm的非制冷型焦平面红外探测器。

作为一种可选的方案，所述子眼由一个或者多个红外透镜组成。

作为一种可选的方案，所述子眼的排列方式采用六边形排列、圆形排列或者三角形排列，相邻子眼的视场相互交叠。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的基于仿生光学的大视场凝视型红外成像系统，在单眼成像系统的基础上融合了复眼光学特性不仅可以实现大视场目标探测，而且可以实现目标的位置追踪，能够实现大视场场景红外实时视频成像，视场可达130°以上。此外，该系统还可以实现场景物体的位置定位和跟踪、速度测量、甚至红外3D成像等。

附图说明

图1是本发明的基于仿生光学的大视场凝视型红外成像的系统结构图；

图2是本发明的基于仿生光学的大视场凝视型红外成像中单个子眼的光路示意图；

图3是本发明的基于仿生光学的大视场凝视型红外成像中红外光学变换系统的光路示意图。

具体实施方式