[发明专利]一种四套DMD叠加成像的高对比度红外景象生成方法

摘要

本发明公开了一种四套DMD叠加成像的高对比度红外景象生成方法，建模时产生灰度级为1296的图像，图像数据以DVI协议传输至图像处理模块（2），图像处理模块（2）将数据以6乘6矩阵进行合并，将合并后数据进行36求平均数，平均数对36取余，商数与余数分别对应两套中6乘6像素镜片中翻转镜片的个数；商数为余数对应能量的36倍；在图像处理单元增加商与余数的复制输出，每增加两套红外DMD动态图像转换器和红外分束器，使之满足相同的空间位置关系和光强关系，既可将生成的动态红外景象的对比度提高两套DMD辐射能量的一倍；本发明可用于帧周期范围内任意积分时间、高对比度的基于DMD的红外景象模拟器的研制。

主权项

1.一种四套DMD叠加成像的高对比度红外景象生成方法，是基于一种四套DMD显示图像在物面叠加的红外生成方法，其特点在于：图形工作站(1)将特殊方式建模产生的1296灰度级的红外建模图像数据经过DVI接口传输至图像处理模块(2)；图像处理模块(2)将接收到的1296级灰度图像按照6乘6像素合并再求平均，平均值对36取商，商数与余数分别对应第一套红外DMD动态图像转换器(3‑1)和第二套红外DMD动态图像转换器(3‑2)中6乘6像素镜片中翻转镜片的个数；将这两路商数与余数进行相应复制送入第三套红外DMD动态图像转换器(3‑3)和第四套红外DMD动态图像转换器(3‑4)，分别对应第三套红外DMD动态图像转换器(3‑3)和第四套红外DMD动态图像转换器(3‑4)中6乘6像素镜片中翻转镜片的个数；四套红外DMD动态图像转换器(3‑1，3‑2，3‑3，3‑4)将四幅数字灰度图像转换为一幅灰度为1296，对比度为原来两倍的红外辐射图像；四套红外DMD动态图像转换器均包含红外光源(6)、红外光源光学系统(7)、位于红外成像光学系统(4)物面上的DMD(8)和红外DMD动态图像转换器的驱动器(9)；四幅红外辐射图像在物面上叠加，对应像素重合；第一套红外DMD动态图像转换器(3‑1)和第二套红外DMD动态图像转换器(3‑2)生成的两幅红外辐射图像经过其后面的第二红外分束器(5‑2)合束，生成合束图像一；第三套红外DMD动态图像转换器(3‑3)和第四套红外DMD动态图像转换器(3‑4)生成的两幅红外辐射图像经过其后面的第三红外分束器(5‑3)合束，生成合束图像二；合束图像一和合束图像二再经过其后面的第一红外分束器(5‑1)合束，再经过红外成像光学系统(4)成像在成像面(11)上；通过设计第一红外分束器(5‑1)、第二红外分束器(5‑2)和第三红外分束器(5‑3)的反射率和透射率以及选择红外DMD动态图像转换器的光源强度，使位于第一红外分束器(5‑1)与红外成像光学系统(4)之间的任意一个与光轴垂直的面(10)上的光强满足关系El/E2＝36、E3/E4＝36，E1为第一套红外DMD动态转换器(3‑1)的DMD(8)处于开态的一个像素经过第二红外分束器(5‑2)反射和第一红外分束器(5‑1)透射后在面(10)上的光强，E2为第二套红外DMD动态转换器(3‑2)的DMD(8)处于开态的一个像素经过第二红外分束器(5‑2)和第一红外分束器(5‑1)透射后在面(10)上的光强，E3为第三套红外DMD动态转换器(3‑3)的DMD(8)处于开态的一个像素经过第三红外分束器(5‑3)和第一红外分束器(5‑1)反射后在面(10)上的光强，E4为第四套红外DMD动态转换器(3‑4)的DMD(8)处于开态的一个像素经过第三红外分束器(5‑3)透射和经过第一红外分束器(5‑1)反射后在面(10)上的光强，从而在该物面上实现1296级灰度对比度为两套DMD动态图像转换器件能量两倍的显示效果，生成具有高对比度动态红外图像。