[实用新型]一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及成像仪领域，确切地说是指一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构。

背景技术

随着红外热成像技术的不断发展和军事应用需求的强力推动，红外探测器在热像仪中的应用从上世纪70年代末期开始由第一代的多元探测器发展到第二代线阵焦平面进而到目前广泛应用的第三代的凝视型焦平面器件。探测器的红外敏感元规模也由第一代的几十像元发展到了几万乃至几十万甚至上百万像元。而且随着探测器技术的进步，热像仪本身的光机结构不断得到简化和小型化，目前应用第三代的非制冷红外探测器已经可以制造出和可见光摄像头体积重量相当的热像仪了，价格也由过去的天文数字逐步降低到为越来越多的领域能接受，并且应用领域由最初的纯军事目的逐步扩展到了工业无损检测、成像测温、输电线路维护、建筑检测、车船飞机导航、安防、气体探测等越来越广泛的领域。因为温度是决定物质形态和属性的一个基本物理参数，而热成像技术则是辅助人眼直接观察和检测这一特性的最佳工具和手段。所以热成像技术在现在和将来必将在国民经济中扮演越来越重要的角色，同时它本身也将随着技术的进步不断得到发展和完善。

如上所述随着探测器规模的几何增长，为消除探测器材料本身非均匀性和缺陷的校正技术也日趋复杂，计算的数据量和对处理速度的要求也越来越高。拜现代半导体和数字信号处理技术的飞速发展所赐，这一切都不再成为问题和瓶颈。目前利用第三代凝视型焦平面器件所开发的热像仪整机内部通常在红外镜头目镜和探测器窗口之间设计有一个可切入光路的不透红外光线的金属档片机构，在开机初期和使用过程中进行本底校正以改善图像的质量和均匀性。其基本原理是为红外图像处理的计算过程提供一组代表均匀背景的参考数据和偏置，同时消除系统固有杂散光的干扰和光学设计、加工缺陷等多重作用。由于探测器响应的非均匀性限制，当这个的档片的温度比较接近目标的环境温度时探测器会工作在经过校正后比较理想的线性区域，也就能获取到比较好的红外图像质量，反之探测器会工作到校正区域以外的非线性区域，探测器本身的非均匀性和缺陷会暴露出来，图像质量会随之劣化和下降。不幸的是由于探测器、处理电路和电源以及档片机构往往装在一个密闭的外壳内，随着热像仪工作时间的增长带来的温升造成的档片温度增加会使得情况不断恶化。亦或热像仪所处的工作环境、安装位置的限制使得这种温差先天存在。由于高性能的制冷型热像仪探测器组件带有制冷机本身的功耗较大，这种情况更为明显。还有一种设计方案采用了经过打毛处理的透红外光的材料来替代金属档片，这种方案引入了一部分代表目标背景的辐射能量，在一些情况下的确能改善成像质量，但是由于红外毛玻璃本身的透过率较低，而其散射入射光线的能力又有限，在目标或背景中存在较强辐射物体时会带来明显的副作用，而且由于其透过率较低还会带来和不希望发生的图像亮度变化。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，可以解决热像仪在长时间或恶劣温度环境下工作，或者热像仪设备安装环境与目标所处环境温度温差不一致造成的热像仪机内温度和目标所处背景环境温度之间温差过大导致的热像仪输出图像劣化和衰退问题。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，除了包括探测仪、挡片机构和镜头，所述探测仪设置有探测头，还包括透镜机构，所述透镜机构设置在所述探测头前面的入射光路中。

优选地，所述透镜机构的透镜镀有红外增透膜。

优选地，所述透镜机构为红外透镜。

优选地，所述透镜机构为红外透镜组。

优选地，所述透镜机构为微红外透镜阵列。

优选地，所述透镜机构设置在所述挡片机构的挡片上。

优选地，所述透镜机构设置在所述镜头内。

本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，除了包括探测仪、挡片机构和镜头，所述探测仪设置有探测头，还包括透镜机构，所述透镜机构设置在所述探测头前面的入射光路中。与现有技术相比，本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，可以解决热像仪在长时间或恶劣温度环境下工作，或者热像仪设备安装环境与目标所处环境温度温差不一致造成的热像仪机内温度和目标所处背景环境温度之间温差过大导致的热像仪输出图像劣化和衰退问题。

附图说明

图1为本实用新型中可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构的结构示意图。

其中，图中各标示为：

1-镜头、2-挡片机构、3-探测头、4-探测仪、21-挡片、22-挡片电机。