[实用新型]一种变F数热像仪

说明书

本发明提出了一种变F数热像仪，包括：光学组件，包括依次设置的望远光路组件，回扫摆镜，成像光路组件，其中，望远光路组件接收红外目标辐射产生的光信号后，经由第一视场镜组或第二视场镜组的处理后，将光信号输出至回扫摆镜，回扫摆镜设置在与第一视场镜组或第二视场镜组对应的不同位置，再由不同位置的回扫摆镜对应的不同成像光路组件对当前光信号进行处理；探测器组件，接收成像光路组件输出的光信号，将光信号转化为电信号；成像组件，接收探测器组件输出的电信号，将电信号转化为数字图像信号并输出。本实用新型通过摆镜切换式变F数搜跟一体热像仪设计方案，将能量和分辨率在两个独立视场分别保证，可以使得整机体积更小、重量更轻。

技术领域

本实用新型涉及红外热像仪技术领域，尤其涉及一种变F数热像仪。

背景技术

红外热像仪由于具备在夜间或复杂背景条件下优于可见光、雷达系统的成像能力、抗干扰能力等特点，在目标监控、搜索、跟踪等领域应用广泛。尤其是集成连续变焦或多视场光学、回扫补偿摆镜、凝视型制冷探测器等组件的搜跟一体红外热像仪近年来在针对低慢小目标的应用中表现出色。其基本工作模式为，在热像仪短焦段，热像仪配合转台以固定俯仰角度，对指定空域进行360度方位搜索；发现目标后热像仪切换到长焦段对目标进行识别跟踪，并配合其他传感器，对目标进行进一步处置。

根据工作模式可知，搜跟一体热像仪工程需求为体积小、重量轻、成本低；在短焦段需要大视场、高帧频、高信噪比、远距离搜索；在长焦段需要小视场、高分辨率、高信噪比、远距离识别跟踪。为满足该需求整机应采用变F数设计方案，即短焦段小F数，长焦段大F数。理论上此方案可通过光学系统和探测器同时变F数，并进行F数匹配来实现。

但是，目前光学系统变F数已有多种成熟方案，探测器变F数由于结构复杂、体积重量较大、成本高、可靠性低等问题短期无法实现整机工程化应用。因此，为满足日益复杂的场景需求，基于现有条件，提出一种整机变F数的设计方案意义重大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，目前在探测器无法实现变F数的条件下，受光学设计及加工工艺影响，热像仪焦距不能过长，识别跟踪距离受限，且设备体积、重量过大。有鉴于此，本实用新型提供一种变F数热像仪。

本实用新型采用的技术方案是，所述一种变F数热像仪，包括：光学组件，包括依次设置的望远光路组件，回扫摆镜，成像光路组件，其中，所述望远光路组件接收红外目标辐射产生的光信号后，经由第一视场镜组或第二视场镜组的处理后，将光信号输出至所述回扫摆镜，所述回扫摆镜设置在与所述第一视场镜组或所述第二视场镜组对应的不同位置，再由不同位置的所述回扫摆镜对应的不同所述成像光路组件对当前光信号进行处理；探测器组件，接收所述成像光路组件输出的光信号，将所述光信号转化为电信号；成像组件，接收所述探测器组件输出的电信号，将所述电信号转化为数字图像信号并输出。

在一个实施方式中，所述望远光路组件还包括：物镜组，准直镜组；所述物镜组接收所述红外目标辐射产生的光信号后，将所述光信号输出至所述第一视场镜组或所述第二视场镜组；所述准直镜组接收所述第一视场镜组或所述第二视场镜组处理后的光信号后，将所述光信号输出至所述回扫摆镜。

在一个实施方式中，所述探测器组件包括第一探测器以及第二探测器；当所述光信号是经由所述第一视场镜组处理时，当前光信号经由所述第一探测器处理，以产生对应的电信号；当所述光信号是经由所述第二视场镜组处理时，当前光信号经由所述第二探测器处理，以产生对应的电信号。

在一个实施方式中，所述变F数热像仪还包括制冷器，用于对所述第一探测器以及所述第二探测器进行制冷处理。

在一个实施方式中，所述成像组件包括：模拟放大电路，被配置为将转换的电信号进行模拟放大处理；A/D采样电路，被配置为将模拟放大处理后的电信号，以获得数字图像信号；图像处理组件，被配置为对所述数字图像信号进一步处理并输出。