[发明专利]一种实现动态拟态伪装隐身的装置

说明书

本发明提出了一种实现动态拟态伪装隐身的装置，涉及实现拟态隐身的装置。本发明中图像捕获设备用来获取外界环境图像以及监控伪装效果；图像处理系统用来处理环境图像，进行信号之间的转换，给有源矩阵式控制衬底分别传输不同的信号，以电致结构变色单元为核心器件，实现电响应性结构变色单元的变色；通过对不同信号做出响应后实现环境模拟图像的展示。本发明可以使物体表面展现出与周围环境相似的图像，完成完美的拟态隐身，并随时间、环境的变化而达成实时响应隐身的效果。本发明可以为任何物体进行伪装隐身设计，在伪装、显示等领域具有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及实现拟态隐身的装置，进行仿生物拟态伪装隐身，利用微纳结构的制备与加工、结构色的响应性变色、图像获取与处理、微结构变色单元矩阵显示阵列进行拟态伪装隐身；具体涉及一种实现动态拟态伪装隐身的装置。

背景技术

隐身技术，又称隐形技术或低可探测技术，是利用材料技术、红外技术和雷达技术等改变目标的可探测性信号特征，降低目标被探测系统发现的概率。隐身技术是传统伪装技术的一种应用和延伸，是现代内装式伪装的典型代表。军事伪装和隐身技术有很强的综合性，所涉及的学科包括光学、电学、声学、热学、化学、植物学、仿生学、流体力学、材料学等。针对高技术侦察的特点，现代隐身技术主要是为减少目标和背景在光学、热红外、无线电波等方面的反射或辐射能量差异而采取的各种工程技术措施。

动态隐身是一种主动的隐身方式，能够感知背景的变化，自动调节目标的亮度和色度，从而使目标融入背景中。这种隐身方式可使武器不受背景环境的制约，提高机动性能，扩大作战范围。

受自然界中结构色现象的启示，人们发现当入射到材料表面的电磁波波长与表面微纳结构的周期相近时，将引发许多新奇的光学现象，如异常光学透射、选择性吸收/辐射、完美吸收以及局域场增强等等。随着先进制造技术的快速发展，结构分辨率在数微米量级甚至纳米量级的表面结构已可技术实现，大力推动了微结构超表面材料的相关研究。其中，应用于色度调控的周期性微纳米结构表面的仿真设计及制备技术在国防、航天、能源等领域有广泛的应用潜力，一直是微结构超表面材料领域的研究热点。

目前公开号为CN101625214B的专利申请公开了一种实现隐身的军事伪装设施，具有韧性的材料层，图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像，图像显示部件层显示的图像数据来自接口所接收的图像信号。采用此发明的技术可以实现对于被隐身物体的视觉效果与物体所处的背景相近，从而实现物体的隐身效果，而且物体的运动或移动以及环境的变化仍可以实时保持物体的视觉隐身效果。此发明通过获取光学图像，利用显示屏进行显示环境伪装图像，由于使用显示屏，其伪装效果受很大的限制，如观察角度问题、能耗问题、成本问题、鲁棒性、适应性等都达不到要求，只能对简单的设备进行小面积和小范围内的隐身，无法实现更多特殊情况下的伪装隐身要求。2015年，中山大学的GuopingWang等(Wang G,Chen X,Liu S,et al.Mechanical Chameleon through Dynamic Real-Time Plasmonic Tuning[J].ACS nano,2016,10(2):1788-1794)制作出了一只“智能变色龙”。他们提出了一种基于双金属纳米点阵和电化学偏压相结合的方法进行等离子体调制，从而实现响应性变色。他们方法允许在给定环境中实时处理和设置展示与环境颜色匹配的光，利用这种方法制造了一个仿生机械变色龙和一个主动矩阵显示器，其动态显色范围几乎覆盖整个可见光区域。该设计采用的是等离子激元控制颜色变化，存在只能显示整体的颜色，无法对环境细节进行显示，另外金属容易氧化进而导致变色单元失效。

发明内容