[发明专利]一种全液冷中波红外光学成像装置

说明书

一种全液冷中波红外光学成像装置，涉及红外热成像领域，包括液冷壳体机构、中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件；中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管均安装在液冷壳体机构内部；非均匀校正挡片机构位于中波红外相机和透射式光学元件液冷机构之间；液冷壳体机构和透射式光学元件液冷机构通过液冷管组件相连。本发明实现了全液冷设计，抑制了环境温度对中波红外光学成像装置成像质量的影响，提升了中波红外光学成像装置在复杂气象条件下的工作性能及环境适应能力。本发明的图像亮暗不均匀度降低4倍以上，提升了复杂气象条件下中波红外光学成像装置连续工作24小时成像质量。

技术领域

本发明涉及红外热成像技术领域，具体涉及一种全液冷中波红外光学成像装置。

背景技术

红外热成像技术在军事、天文、气象等各个领域有着越来越广泛的应用，随着制冷型红外探测技术的发展，对在多云、高温及强降雨等复杂气象条件下清晰成像提出更高的要求。但由于红外相机自身的功耗，结构件散热或者其光学系统的曲率、厚度和间隔也会随所处空间温度而改变，严重影响光学系统的成像质量。特别是无人智能化、复杂气象环境下连续工作优于24小时等军事上的迫切需求，红外相机需要进行全自动非均匀性校正设计。

目前，现有常规红外相机非均匀性校正方法主要有：1、利用校正挡片机构；2、对天空背景，调取相机映射表。然而在一些恶劣天气环境中，校正挡片温度分布不均匀、天空背景亮度不均匀、调取相机映射表抑制背景噪声能力有限等因素，进而影响非均匀性校正结果，降低中波红外光学镜头的成像质量，无法实现对远距离目标的清晰成像以及红外标定前的均匀校正，无法满足多云、高温及强降雨等复杂气象条件下的均匀校正。

公开号为CN114323307A的中国专利《一种红外标定装置以及测试设备》所提出的校正装置，通过半导体控温实现容置腔呈棋盘格排列，可使红外标定装置温度均匀。但是该装置仍然无法实现红外标定前的均匀校正，特别是在背景温差较大的情况下仍然会出现棋盘格温度不均匀的情况，无法实现在复杂气象条件下无人值守、便捷的光学校正。公开号为CN105552695A的中国专利《一种用于真空环境下的光学元件水冷装置》提出了一种反射式水冷装置，解决了真空环境下光学元件的散热问题。但是该装置是针对反射式光学元件的水冷结构，无法实现在复杂气象条件下的整机以及透射式光学元件制冷。

发明内容

本发明的目的是提供一种全液冷中波红外光学成像装置，以解决现有常规红外相机非均匀性校正方法存在的受环境温度影响导致的成像质量下降以及校正不均匀、非均匀性校正难的问题。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种全液冷中波红外光学成像装置，包括：液冷壳体机构、中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件；所述中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件均安装在液冷壳体机构内部；所述非均匀校正挡片机构位于中波红外相机和透射式光学元件液冷机构之间；所述液冷壳体机构和透射式光学元件液冷机构之间通过液冷管组件相连。

进一步的，所述液冷壳体机构包括：壳体底板、安装在壳体底板左右两端的两个壳体面板、与两个壳体面板相连的三个液冷板机构；所述中波红外相机、非均匀校正挡片机构和透射式光学元件液冷机构均安装在壳体底板上。

进一步的，三个液冷板机构中，第一个液冷板机构安装在两个壳体面板上端，第二个液冷板机构安装在两个壳体面板前端，第三个液冷板机构安装在两个壳体面板后端。

进一步的，每个液冷板机构包括：液冷底板、设置在液冷底板上的连接框架、设置在液冷底板上且位于连接框架内部的第一液冷槽、安装在连接框架上的液冷压盖、设置在液冷底板上的第一进液弯头和第一出液弯头、设置在液冷压盖上的散热片；所述第一进液弯头和第一出液弯头分别与第一液冷槽两端相连。