[发明专利]用于检查目标指示的成像仪器

说明书

一种用于控制目标指示的成像仪器，其使得有可能在场景(SC)中可视化目标指示点(SP)，同时仅使用一个图像传感器。为此，图像传感器中设置有滤波器，位于图像传感器的限制区域(ZC)。该滤波器使得有可能在产生错位(DP)时增加目标指示点的对比度和信噪比，以便将目标指示点带入滤波器的区域。

技术领域

本发明涉及一种用于检查目标的指示的成像仪器。

背景技术

通常使用光束、尤其借助激光束来指示远程目标，以便允许以高精度将导向车朝向目标引导。实际上，射束在目标上产生的射束点可充当对车辆进行导向的参考：导向车上的车载检测系统会检测射束点，而用于操纵车辆的系统使车辆保持在朝向射束点的路径上，直到车辆到达目标。因此，导向车对目标的冲击精度直接取决于射束取向然后维持在目标上的精度。为此，使用成像仪器，其使得有可能实时检查光束的光斑是否确实位于目标上。此类仪器使得有可能同时查看车辆等目标所在的例如室外景观等场景，以及由目标指示射束在目标上或目标附近产生的射束点。当通过仪器的观测揭示目标指示射束点不在期望的目标上时，可校正目标指示射束点的方向以将射束点更精确地置于目标上。

最常见的是，由仪器使用例如介于3μm(微米)与15μm之间的波长范围内的红外辐射对场景进行成像，并且目标指示射束的辐射波长等于1.06μm。因而，目标指示辐射在用于捕捉场景图像的辐射的频谱范围之外。要获得远距离指示，就必须使用执行红外辐射的仪器。在此情况下，将涉及远距离效率。

还预期利用同样具有等于1.06μm的波长的指示射束但利用在可见域以及在近红外域(通常称为NIR域)中敏感或仅在NIR域中敏感的检测器进行的日间或低光度应用。按照定义，NIR域对应于介于0.8μm与1.5μm之间的波长范围。使用这些仪器的系统的距离范围短于使用波长介于3μm与15μm之间的红外辐射的系统的距离范围，并且在此情况下，将涉及中等距离范围。

在第一类型的现有仪器中，使用在两个单独的波长范围中敏感的两个图像传感器来捕捉场景和目标指示射束点的图像。但，由两个传感器分别产生的图像随后叠放以使得操作者可准确检查目标指示点在场景内部的位置所涉及的准确度则存在不确定性。出于此原因，使用一种用于检查目标指示的仪器是极其有利的，所述仪器实施单个传感器来捕捉场景的图像并且同时在此场景图像中定位目标指示点。

还存在各自具有用于捕捉场景和目标指示点两者的单个图像传感器的此类其它仪器。然而，由此单个传感器产生的场景图像的光子噪声很重要。因此，由于这种重要的光子噪声，当目标位于仪器远处时，目标指示点变得难以在场景图像内看到或几乎不可见。通常，对于远距离范围应用，当目标离仪器超过5km(公里)远时，目标指示点的可见度变得不足。然而，存在即使目标离用于此检查的成像仪器至少10或15km远时也需要以高度可靠性检查目标的指示的情形。对于所谓的中等距离范围应用，取决于大气或操作条件，对于大于2km的距离，点的可见度可能不足。

具体地说，文献US 4,737,028和US 2013/0112879描述了各自使用单个矩阵阵列图像传感器的此类激光指向和热成像仪器。

鉴于此情况，本发明的目标是在使用仅实施单个图像传感器的检查仪器时改善对目标指示的检查的条件和可靠性。具体地说，本发明的目标是使用此类仪器来提供具有改善的对比度和/或信噪比的目标指示点的图像。

附加目标是将此类改善与维持或改进的仪器的简单性、快速性和舒适性相结合。

发明内容

为此，本发明提供一种新的用于检查目标的指示的成像仪器，其包括：

-物镜，其设计成通过源自场景的元素的第一辐射形成所述场景的图像，第一辐射称作天然辐射，并且设计成使得所形成图像含有源自所述场景中所含目标的贡献，此贡献由所述目标反向散射的第二辐射产生，第二辐射称作指示器辐射；以及

-矩阵阵列图像传感器，其包括各自同时对所述天然辐射和所述指示器辐射敏感的像素元素，所述图像传感器放置成捕捉由所述物镜形成的图像。