[发明专利]基于球透镜的大视场分区域多级侦测红外成像系统

说明书

本发明公开了一种基于球透镜的大视场分区域多级侦测红外成像系统，其特征在于，包括：共心球透镜(10)和相机阵列(20)，且所述相机阵列(20)包括若干呈X行Y列排布的相机(201)，所有所述相机(201)以球面结构排布，其中，所述共心球透镜(10)，用于收集场景的红外辐射能量，形成一次曲像面；所述相机阵列(20)，用于分割所述一次曲像面，并对分割后的一次曲像面进行中继成像，并通过图像拼接处理获得全视场图像。本发明的红外成像系统有效地改进了凝视型红外成像告警设备在实现大视场广域目标搜索、小视场高精度目标识别与跟踪时结构的复杂性和成像质量差的缺点。

技术领域

本发明属于光学成像技术领域，具体涉及一种基于球透镜的大视场分区域多级侦测红外成像系统。

背景技术

随着红外成像告警设备的不断发展，人们对告警设备所具有的大视场广域目标搜索、小视场高精度目标识别与跟踪的多级侦测技术提出了更高的要求。

目前基于扫描式的红外成像告警设备得到了广泛应用，其能够在一定程度上实现物方目标的搜索和定位，但是目前扫描式的红外成像告警设备存在扫描机构比较复杂、视场扫描时间长和漏检概率大等缺陷，因此凝视型成像技术逐渐应用于红外成像告警设备中，为了弥补取消扫描机构所带来的大视场搜索难以实现的缺点，通常以全景鱼眼镜头成像的方式来实现大视场成像，变焦结构的应用也在一定程度上实现了大视场广域目标搜索和小视场目标精确识别一体化侦测的能力。

但是基于全景鱼眼镜头的凝视型成像方式依旧存在获取的图像几何畸变较大、像面照度不均匀、难以有效地实现大成像范围的高分辨率侦测的缺点。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于球透镜的大视场分区域多级侦测红外成像系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于球透镜的大视场分区域多级侦测红外成像系统，包括：共心球透镜和相机阵列，且所述相机阵列包括若干呈X行Y列排布的相机，所有所述相机以球面结构排布，其中，

所述共心球透镜，用于收集场景的红外辐射能量，形成一次曲像面；所述相机阵列，用于分割所述一次曲像面，并对分割后的一次曲像面进行中继成像，并通过图像拼接处理获得全视场图像。

在本发明的一个实施例中，所有所述相机均为变焦相机。

在本发明的一个实施例中，相邻两个所述相机的中心间距为：

其中，s为相邻两个所述相机的中心间距，B为短焦状态时相邻两个所述相机对应的物方视场中心之间的距离，l为所述相机到共心球透镜中心的距离，L为工作距离。

在本发明的一个实施例中，所述共心球透镜为四层共心球透镜。

在本发明的一个实施例中，所述四层共心球透镜的两个外层透镜的材料为CDSE，所述双层共心球透镜的两个内层透镜的材料为CSBR。

本发明的有益效果：

本发明的红外成像系统有效改进了凝视型红外成像告警设备在一体化实现大视场广域目标搜索、小视场高精度目标识别与跟踪时结构的复杂性和成像质量差的缺点。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于扫描式的红外成像告警设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种基于全景鱼眼镜头的凝视型成像设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种基于球透镜的大视场分区域多级侦测红外成像系统的结构示意图；