[发明专利]一种滤光片阵列式的多光谱成像系统

说明书

本发明涉及一种滤光片阵列式的多光谱成像系统，该系统包括成像镜头、滤光片阵列和相机；所述的滤光片阵列位于成像镜头与相机之间并与相机靶面紧贴；所述的成像镜头包括沿光线入射方向依次设置的具有负屈光度的第一、第二透镜，具有正屈光度的第三、第四透镜，具有负屈光度的第五透镜，具有正屈光度的第六透镜，具有负屈光度的第七透镜和具有正屈光度的第八、第九透镜；各透镜表面均为球面。本发明消除了大视场应用下，边缘光线大入射角对滤光片的影响，且使光谱混叠区域最小化，具有大视场、结构简单、覆盖波段范围宽，像质好等特点。

技术领域

本发明属于遥感成像技术领域，特别涉及一种滤光片阵列式的多光谱成像系统，可用于进行机载、车载或便捷方式对目标进行多光谱成像和信息的采集。

背景技术

光谱成像技术将空间信息和光谱信息结合起来，大大增加了遥感数据的信息量。多光谱相对于高光谱谱段较少，在后期的数据处理上实时性更高，且通过选择目标特性较为突出的谱段，目标性更强，适用于地物分类、灾害评估和揭露伪装等。系统的分光技术直接影响着整个系统的性能、结构的复杂程度、重量和体积等。滤光片阵列分光将探测器靶面划分为多个区域，每个区域对应不同谱段的信息，结构简单，体积小巧。

多光谱成像系统包括成像镜头、滤光片阵列和相机三部分，滤光片阵列放置在镜头与相机之间。滤光片对光线的入射角度比较敏感，随着入射角的加大，中心波长会向短波方向偏移，考虑到滤光片的入射角度效应，成像镜头应为像方远心镜头。在伪装识别领域，紫外波段对雪地、炸药等具有较为明显的目标特性，而现有的成像镜头中，大多以可见光波段为主，鲜有包含紫外波段的宽光谱遥感镜头。在CN202010421832.6“一种超宽光谱波段成像镜头”中虽然波段范围较宽，但视场角小，且镜头非远心结构，较大入射角经过滤光片时会产生较大的谱段漂移，在实际使用时存在一定的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种滤光片阵列式的多光谱成像系统，该系统解决了大视场下边缘光线入射角度大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的滤光片阵列式的多光谱成像系统包括成像镜头、滤光片阵列和相机；所述的滤光片阵列位于成像镜头与相机之间并与相机靶面紧贴；所述的成像镜头包括沿光线入射方向依次设置的具有负屈光度的第一、第二透镜，具有正屈光度的第三、第四透镜，具有负屈光度的第五透镜，具有正屈光度的第六透镜，具有负屈光度的第七透镜和具有正屈光度的第八、第九透镜；各透镜表面均为球面。

第一透镜为弯月镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面，第二透镜为双凹透镜，第三透镜为弯月镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面，第四透镜为双凸透镜，第五透镜为弯月镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面，第六透镜为双凸透镜，第七透镜为双凹透镜，第八透镜为双凸透镜，第九透镜为弯月镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面。

第一透镜的焦距为-311mm～-189mm，所述第二透镜的焦距为-30mm～-24mm，所述第三透镜的焦距为156mm～310mm，所述第四透镜的焦距为72mm～90mm，所述第五透镜的焦距为-42mm～-33mm，所述第六透镜的焦距为11mm～15mm，所述第七透镜的焦距为-12mm～-9mm，所述第八透镜的焦距为18mm～21mm，所述第九透镜的焦距为47mm～65mm。

第一透镜的厚度为8.1mm～8.4mm，所述第二透镜的厚度为1.7mm～2.0mm，所述第三透镜的厚度为6.1mm～6.3mm，所述第四透镜的厚度为3mm～6.1mm，所述第五透镜的厚度为1.7mm～2.0mm，所述第六透镜的厚度为4.9mm～8.2mm，所述第七透镜的厚度为1.4mm～2.8mm，所述第八透镜的厚度为3.8mm～5.0mm，所述第九透镜的厚度为6.1mm～6.4mm。