[发明专利]一种基于散焦的红外成像系统非均匀校正分析方法

摘要

本发明涉及一种基于散焦的红外成像系统非均匀校正分析方法，通过移动调焦镜或者加入散焦透镜改变红外成像系统光路的办法，使原来的成像光路散焦后在探测器焦面上形成比较均匀的光强度分布，同时在散焦过程中不向系统引入杂散光和冷反射，最终使红外成像系统不加挡板也能完成非均匀校正的目的。分析方法提供了调焦镜移动校正、插入透镜校正以及调焦镜移动和插入透镜相结合三种散焦校正方法，并将像面均匀性、系统杂散光和冷反射强度引入非均匀校正的分析中作为评价因子，每个评价因子可以做定量化的分析，提高了分析的准确度。同时散焦校正在实际应用时可以将场景信息校入系统，提高了红外成像系统的目标发现和识别能力。

主权项

1.一种基于散焦的红外成像系统非均匀校正分析方法，其特征在于：红外成像系统为连续调焦红外成像系统，分析步骤如下：/n步骤1：将校正透镜置于连续调焦红外成像系统中会聚一与会聚二之间；/n步骤2：在光学仿真软件中，把连续调焦红外成像系统的焦平面均匀性作为约束条件，把调焦镜的移动位置作为变量，采用最小二乘法自动进行优化，得到所有符合约束条件的调焦镜移动位置；/n步骤3：在光学仿真软件中，把连续调焦红外成像系统的焦平面均匀性作为约束条件，将校正透镜的材料前后表面曲率半径和厚度作为变量，给每个变量设置能够实现的边界条件采用最小二乘法自动进行优化，得到所有符合约束条件的校正透镜；/n步骤4：将连续调焦红外成像系统在ASAP软件中建模，将步骤3优化得到的符合约束条件的校正透镜参数依次加入到成像系统的模型中，然后通过光线追迹方法计算出各个校正状态下成像系统中引入的杂散光比例；/n步骤5：以所有符合约束条件的校正透镜和调焦镜位置为步骤4模型的输入参数，然后通过光线追迹方法计算出各个校正状态下成像系统中焦面边缘与中心的照度值之比；/n步骤6：将光学设计结果输入到该连续调焦红外成像系统的codev光学设计程序中，利用近轴光线追迹的方法，得到各个校正状态下的反映冷反射情况的焦平面上冷反射斑的半径大小和形成冷反射的光束拦光量数据；所述光学设计结果为步骤3求取所有符合约束条件的校正透镜时的前后表面曲率半径和厚度，以及所选择的校正透镜材料；/n步骤7：在所有结果中，排除不符合设计需求的杂散光系数和冷反射状态时的光学参数，在符合设计需求的杂散光系数和冷反射状态时的光学参数中，选择一个焦面照度比最接近1的状态的光学参数。/n