[实用新型]一种SWIR相机的环状阵列TIR透镜补光照明装置

说明书

一种SWIR相机的环状阵列TIR透镜补光照明装置，SWIR成像镜头的前部外圈上设有环状安装支架，环状安装支架内环状阵列排布若干TIR透镜，TIR透镜的基部设置有短波红外LED光源，TIR透镜的朝向与SWIR成像镜头的朝向一致，其中短波红外LED光源透射0.9‑1.7微米短波红外的光，TIR透镜选用透射短波红外的材料制作。本实用新型通过调整短波红外LED光源位置实现近场、中场、远场照明，以解决短波红外成像系统在恶劣天气以及黑夜条件下成像距离短的问题，同时通过补光照明可以提高SWIR相机成像的对比度，使得应用SWIR相机在物质鉴别时能够做出更准确的判断，环状阵列TIR透镜可一体成型，利于提高对准精度。

技术领域

本实用新型属于SWIR相机技术领域，具体是涉及一种SWIR相机的环状阵列TIR透镜补光照明装置。

背景技术

短波红外(SWIR)的全称为short-wave(length)infrared(band)，具有穿云穿雾的特性。SWIR相机的主要传感材料为InGaAs(铟镓砷)，其光学系统具有独特的光谱特性，它的成像波段在0.9-1.7μm，处于三个大气窗口中的一个，许多物体在此波段下都有独特的光谱效应。SWIR相机成像的特别之处在于可在较深的阴影中提取图像细节，并能穿透窗户。与长波红外热成像相机不同，SWIR相机不能在完全黑暗的环境下成像，为了提高在晚上、雾天、雨天等能见度较低情况下的成像效果，提升像素分辨率，有必要对SWIR相机的光学系统进行补光。现有技术中，短波红外光学系统通常是将短波红外激光器耦合进多模光纤，然后经一准直镜头准直进行补光，此方案的镜头结构非常复杂，装配工艺难度很大，且不能实现全角度补光。TIR透镜一般用于可见光、微光等安防监控镜头的补光，以弥补可见光、微光在晚间成像效果差的不足，提高光学系统光能利用率，同时使得目标面的辐照度分布更加均匀。TIR透镜集准直透镜和反光碗的优点与一身，使得TIR透镜用于补光具有先天的优势，组装LED后可以根据需要设计为远光透镜、近光透镜，也可以进行一定的排列组合构成不同的透镜阵列来增大补光范围，做到在镜头全视角范围内实现全角度补光。检索发现尚没有使用TIR透镜以及TIR透镜阵列对短波红外光学系统进行补光照明的报道。

发明内容

本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种SWIR相机的环状阵列TIR透镜补光照明装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种SWIR相机的环状阵列TIR透镜补光照明装置，包括SWIR成像镜头，所述SWIR成像镜头的前部外圈上设有环状安装支架，环状安装支架内环状阵列排布若干TIR透镜，TIR透镜的基部设置有短波红外LED光源，TIR透镜的朝向与SWIR成像镜头的朝向一致。

作为优选，所述短波红外LED光源透射0.9-1.7微米短波红外的光，TIR透镜选用透射短波红外的材料制作，比如具有环状烯烃结构的非晶性透明共聚高分子材料COC树脂(德国TOPAS先进聚合物公司(TOPAS Advanced Polymers GmbH)的产品或日本瑞翁公司(ZEON)的480R)，也可采用红外专用材料，如硅锗透镜或一些硫化玻璃等。

作为优选，所述TIR透镜的轴线与SWIR成像镜头的轴线平行。

作为优选，所述TIR透镜环状阵列排布5-10个。

使用时，在晚上、雾天、雨天等能见度较低情况下，启动短波红外LED光源，经由环状阵列排布的各个TIR透镜反射对SWIR相机的短波红外成像系统进行补光，SWIR成像镜头的物像经由SWIR机芯转换成数据信号传送给信号处理器，经由信号处理器处理后的成像数据传送给图像显示器显示并储存。