[发明专利]一种共孔径多光谱光电探测系统的光轴平行性校准系统

权利要求书

1.一种共孔径多光谱光电探测系统的光轴平行性校准系统，其特征在于，包括二维转台、控制计算机、光机组件、共孔径组件、第一分光镜、红外反射镜、第二分光镜、激光反射镜、红外热像仪、可见光电视、激光测照器、图像处理板和控制板。

所述二维转台用于承载固定光机组件，并且能够调整光机组件的方位和俯仰角；

所述控制计算机与控制板、图像处理板相连，控制计算机向控制板发送命令，显示经图像处理板输出的可见光电视、红外热像仪视频；

所述光机组件用于提供其它组件和元件的安装座；

所述共孔径组件用于提供可见光、红外辐射的共孔径接收，压缩光束尺寸后以平行光输出，同时兼做激光的发射天线；

所述第一分光镜与共孔径组件出射光轴成45°放置，对红外辐射高反，对可见光和激光高透；

所述红外反射镜置于第一分光镜反射光路中，与第一分光镜平行，对红外辐射高反；

所述第二分光镜置于第一分光镜透射光路中，与第一分光镜垂直，对可见光高透，对激光部分透射；

所述激光反射镜置于第二分光镜反射光路中，与第二分光镜平行，对激光高反；

所述红外热像仪的光轴与红外反射镜反射光路重合，红外热像仪用于提供中波红外图像；

所述可见光电视的光轴与第二分光镜透射光路重合，可见光电视用于提供可见光图像；

所述激光测照器的发射光轴与激光反射镜反射光路重合，激光测照器用于发射激光对目标测距。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像处理板与红外热像仪、可见光电视、控制板相连，用于检测红外图像、可见光图像中的特征目标。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制板连接并控制红外热像仪、可见光电视、激光测照器和图像处理板工作。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述红外热像仪、可见光电视、激光测照器安装后的光轴平行性为50μrad，并能够通过第一分光镜、红外反射镜、第二分光镜、激光反射镜的安装位置和角度进行调整。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述可见光电视包括激光窄带滤光片，激光窄带滤光片能够通过电动控制与正常滤光片切换移入或移出成像光路。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述可见光电视的探测器在激光波段具有光谱响应率不低于5％，可见光电视的探测器具有与激光发射同步曝光成像功能。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统执行如下步骤实现光轴平行性校准：

步骤1，控制计算机向控制板发送命令，控制板控制可见光电视输出可见光视频在控制计算机上显示，调整二维转台改变光机组件整体方向，使可见光电视视频的瞄准十字线对准0.5km～1km远的目标；

步骤2，控制计算机向控制板发送命令，使得控制板控制可见光电视切换插入激光窄带滤光片，并控制激光测照器进行激光照射，激光经激光反射镜、第二分光镜、第一分光镜、共孔径组件后射向目标，激光回波经过接收进入可见光电视，可见光电视输出激光光斑视频到图像处理板；

步骤3，图像处理板对图像中的激光光斑进行检测，得到质心位置像素坐标(X₁，Y₁)，输出与可见光电视瞄准十字线位置像素坐标(X₀，Y₀)之间的偏差(X₁-X₀，Y₁-Y₀)，输出到控制板；

步骤4，控制板控制可见光电视调整瞄准十字线位置与激光光斑质心重合，实现可见光电视与激光光轴平行性的校准；

步骤5，控制板控制可见光电视切换出激光窄带滤光片，即电动控制激光窄带滤光片移出，可见光电视输出可见光视频在控制计算机上显示，调整二维转台改变光机组件整体方向，使可见光电视瞄准十字线对准特征目标中心；

步骤6，图像处理板对特征目标进行检测，得到特征目标中心位置坐标(X₂，Y₂)，输出与红外热像仪瞄准十字线位置坐标(X₃，Y₃)之间的偏差(X₂-X₃，Y₂-Y₃)；

步骤7，控制板控制红外热像仪调整瞄准十字线与特征目标中心重合，实现红外热像仪与可见光电视、激光光轴平行性的校准。