[实用新型]无线网络式的光读出红外成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线网络式的光读出非制冷红外成像系统，属于红外成像领域。

背景技术

红外热成像仪主要由带有扫描装置的光学仪器、电子放大线路、显示器等元部件组成，已经成功装备部队，在夜间的地面观察、水面保险、空中侦察等方面都发挥了十分重要的作用。60年代采用的是制冷型单元或是线阵红外探测器，要求具有制冷部件及光机扫描部件，所以成本高、体积大，这种红外探测器就是第一代红外技术产品。由于第一代红外探测器的分辨率、速度及工艺等因素的限制，只在军事领域有所应用。

采用电学读出方法的非制冷红外探测器主要有热释电、电阻型和铁电型型探测器。热释电型探测器的主要材料为钛酸锶钡；电阻型热探测器的敏感元是热敏电阻，材料主要为氧化钒和非晶硅；铁电型焦平面探测器的材料为锆钛酸铅(PZT)。

第二代红外热成像仪采用焦平面阵列(FPA，FocalPlaneArray)技术，这种技术是将数万个，甚至数十万个信号放大器集成在一个芯片上，至于光学系统的红外探测面上，不需要光机扫描系统就能直接取得目标物体的全景图像，采用这种技术大大提高了系统灵敏度与热分辨率，并且可以进一步提高目标的探测距离和识别性能。

传统的非制冷红外热成像仪利用电学读出方法，采用电学读出方法有很多优势，例如不需要光机扫描设备，能够在室温下工作，焦平面阵列与硅工艺能够兼容等，但是电学读出方法仍存在着下面几个问题：

(1)由于电流会通过探测单元，因此探测器单元上会产生附加热量，产生热噪声，这会影响探测器的探测精度。

(2)探测器单元与基底之间设置了热隔离装置，这是为了能够让探测器单元产生有效的局部升温。但是为了能够读出热电效应的变化，探测器单元必须用导线与基底相连，而导线往往是良好的热导体，这就仍然会带来附加热量。

(3)对于传统的非制冷红外热像仪，需要对焦平面上的每一个感热像素单元制作相应的高灵敏度和高增益的读出电路，因此又增加了设计成本和难度。

(4)需要检测的电效应都非常微弱，因此要检测如此微弱的信号，对集成电路设计的要求很高，这些要求无疑增加了探测器和读出电路的设计难度。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本实用新型提供了一种无线网络式的光读出红外成像系统，红外成像系统主要包括红外透镜、FPA、点光源、准直透镜、傅里叶透镜、成像透镜、CMOS、计算机和无线发射端，所述红外成像系统还配备有远程接收显示系统，包括无线接收端和显示器。

优选的，上述傅里叶透镜和成像透镜之间设置有刀口，沿着物体的红外光方向依次设置红外透镜和FPA，沿着点光源的发射光方向依次设置有点光源、准直透镜和FPA。

优选的，上述FPA由两种热膨胀系数相差很大的微悬臂梁阵列构成，FPA朝向点光源的一面设置有反射镜，朝向红外透镜的一面涂有投射涂层。

优选的，上述物体发出的红外光经过红外透镜到达FPA的一面，点光源发出的可见光经过准直透镜到达FPA的另一面。

优选的，经过上述FPA后成的像依次经过傅里叶透镜、刀口和成像透镜后到达CMOS，再经过计算机通过无线发射端和无线接收端的无线传输到达显示器。

本实用新型提供的无线网络式光读出非制冷红外成像系统能够对室内物体成比较清晰的像，具有小型化、速度快、灵敏度高、图像分辨率高的优点，同时设计了无线输入输出的方式，能够与无线终端服务器进行无线连接，实现了便携性和传输性的自由化。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

附图标记：1-物体；2-红外透镜；3-FPA；4-点光源；5-准直透镜；6-傅里叶透镜；7-刀口；8-成像透镜；9-CMOS；10-计算机；11-无线发射端；12-无线接收端；13-显示器。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供的无线网络式的光读出红外成像系统如图1所示，主要包括红外透镜2、FPA3、光源4、准直透镜5、傅里叶透镜6、成像透镜8、CMOS9、计算机10和无线发射端11，红外成像系统还配备有远程接收显示系统，包括无线接收端12和显示器13。