[发明专利]一种基于步进扫描方式的面阵拼接成像探测装置

说明书

本发明公开了一种基于步进扫描方式的面阵拼接成像探测装置，包括上底板，下底板，动能转子，第一步进从动转子，第二步进从动转子。涉及成像领域，解决了现有大口径、大视场光学成像系统需要较大的拼接成像探测器靶面，而类似系统装置存在无法快速，简单的完整成像这一问题，以及无法方便的实现多个光波段同时完整成像这一问题。本发明通过匀速转动地与上底板连接的动能转子，驱动第一、第二步进从动转子转动，进而带动整个拼接成像探测器装置完成八字形步进扫描运动，实现快速完整成像。本发明装置简单，使用简便，成像速度快，抗干扰能力强，并且可以应用于多光波段成像，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种成像探测装置，特别涉及一种应用于大视场高分辨率成像系统，基于槽轮机构步进扫描方式的面阵拼接成像探测装置。

背景技术

光学成像系统作为获取图像信息的一个重要工具，被广泛应用于生产生活等各个领域。而随着对信息获取需求的提高，大视场、高分辨率成像成为光学系统目前的一个发展趋势之一，因此更大口径、更大视场的光学成像系统应运而生。

但是受限于单个成像探测器的大小，大视场和高分辨率是相互矛盾的。为了实现更大的视场成像，在有限的成像探测器内只能以损失所拍摄景物的细节信息作为代价；为了获取更多的细节信息，成像范围必将减小。因此，对于这类成像系统，需要使用多个成像探测器拼接实现大视场、高分辨率完整成像。

对于此类应用场景，目前多采用基于线阵成像探测器拼接扫描成像的方法，以及在整个成像靶面上均匀排布面阵成像探测器的方法。前一方法是根据相机视场需求，采用多片线阵成像探测器交错排布在同一平面上，根据后期图像配准和合成完整成像。但这一方法由于使用线阵成像探测器，获取整幅图像的时间较长；同时对于不同的俯仰、侧摆成像需求，需要采用不同的排布方式，给使用造成不便。后一方法不移动成像探测器，每一个面阵成像探测器负责一定视场范围的成像，更多应用于大型系统中，但这一方法成像探测器拼接缝隙处会有一定区域的图像缺失，如需解决这一问题，还要在成像探测器前方加入复杂的光学系统。

如上所述，对于大视场高分辨率成像系统，上述方法各有不足，且无法满足同时实现多个波段成像，对于具有多波段成像需求的系统，限制了其应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对大视场高分辨率成像系统，对现有技术的不足进行改进，提供一种基于步进扫描方式的面阵拼接成像探测装置。通过槽轮机构实现在动力装置匀速驱动的情况下，步进移动成像探测器，通过图像处理获取完整图像，实现全视场快速清晰成像，由此解决成像系统复杂、完整成像时间长、图像缺失等问题。

本发明所解决的技术问题可由以下技术方案来实现：

一种基于步进扫描方式的面阵拼接成像探测装置，包括面阵拼接成像探测器，还包括上底板，下底板，动能转子，第一步进从动转子以及第二步进从动转子，其中，所述上底板的一侧设有所述下底板，所述第一步进从动转子、第二步进从动转子以及动能转子位于所述上底板的另一侧并且动能转子与上底板连接设置，通过匀速转动动能转子能够驱动第一步进从动转子、第二步进从动转子，进而驱动下底板做步进运动，所述下底板背离上底板的一侧安装所述面阵拼接成像探测器。

其中，所述第一步进从动转子以及第二步进从动转子为槽轮。

其中，所述动能转子由上圆盘机构和下圆盘机构组成，上圆盘机构和下圆盘机构均通过柱状突起结构分别与第二步进从动转子以及第一步进从动转子相配合进而分别形成槽轮机构。

其中，上圆盘机构上具有一个圆柱状的所述柱状突起结构，下圆盘机构上具有两个圆柱状的所述柱状突起结构。每当动能转子匀速转动一圈，第二步进从动转子转动四分之一圈，即步进一次，第一步进从动转子转动二分之一圈，即步进两次。