[发明专利]一种可实现图谱及结构信息集成探测的遥感成像系统

摘要

一种可实现图谱及结构信息集成探测的遥感成像系统，该发明可对目标的图像、光谱及三维结构信息集成探测；该系统主要包括反射式准直光学系统、结构光扫描机构、分色片、前置偏振片、声光可调谐滤波器、后置偏振片、后置成像镜头、面阵探测器及主控系统。该系统具有三个成像通道，分别是红外光谱成像通道、可见光光谱成像通道及全色/结构光成像通道。由于采用共光路光学结构，该系统的三个通道分别获取的红外光谱图像、可见光光谱图像及全色/结构图像具有良好的匹配性。本发明为建立目标真实模型及遥感基础理论研究提供了新型数据源，促进了遥感定量化水平的提高。

主权项

1.一种可实现图谱及结构信息集成探测的遥感成像系统，其特征在于：包括：反射式准直光学系统(1)：位于系统的最前端，采用离轴反射式结构，实现入射光线的准直及压缩视场角的目的，以满足红外声光可调谐滤波器(8)及可见光声光可调谐滤波器(13)的角孔径要求；结构光扫描机构(2)：由激光器(20)和振镜(21)组成，激光器(20)发出的光束经振镜(21)反射后与反射式准直光学系统(1)光轴呈一定夹角，并通过振镜(21)的摆动，实现激光光束在系统探测视场内的扫描；分色片(3)：位于反射式准直光学系统(1)之后，用于将入射光束分为红外波段与可见光波段两部分；红外光谱成像通道(4)：位于分色片(3)的透射方向之后，实现红外波段的光谱探测，由前置偏振片1(7)、红外声光可调谐滤波器(8)、后置偏振片1(9)、后置成像镜头1(10)及面阵探测器1(11)组成，其中，前置偏振片1(7)位于红外光谱成像通道(4)的最前端，用于实现该通道入射光束的起偏，红外声光可调谐滤波器(8)位于前置偏振片1(7)之后，通过对其施加特定频率电信号后，将入射偏振光的某一窄带波段按调谐关系衍射并改变其偏振态，衍射光与非衍射光偏振态正交，后置偏振片1(9)位于红外声光可调谐滤波器(8)之后，透偏方向与前置偏振片1(7)正交，用于消除出射光线中的非衍射光，使得只有衍射光可以进入后续光学系统，后置成像镜头1(10)位于后置偏振片1(9)之后，用于红外波段的衍射光成像，面阵探测器1(11)位于后置成像镜头1(10)之后，获取红外光谱图像数据；可见光光谱成像通道(5)：位于分色片(3)的反射方向之后，实现可见光波段的光谱探测，由前置偏振片2(12)、可见光声光可调谐滤波器(13)、后置偏振片2(14)、后置成像镜头2(15)及面阵探测器2(16)组成，其中，前置偏振片2(12)位于可见光光谱成像通道(5)的最前端，用于实现该通道入射光束的起偏，可见光声光可调谐滤波器(13)位于前置偏振片2(12)之后，通过对其施加特定频率电信号后，将入射偏振光的某一窄带波段按调谐关系衍射并改变其偏振态，衍射光与非衍射光偏振态正交，后置偏振片2(14)位于可见光声光可调谐滤波器(13)之后，45°放置，透偏方向与前置偏振片2(12)正交，用于实现衍射光与非衍射光的空间分离，后置成像镜头2(15)位于后置偏振片2(14)的透射方向之后，用于可见光波段的衍射光成像，面阵探测器2(16)位于后置成像镜头2(15)之后，获取可见光光谱图像数据；全色/结构光成像通道(6)：位于后置偏振片2(14)的反射方向之后，实现非衍射光及结构光能量探测，由后置成像镜头3(17)及面阵探测器3(18)组成，其中，后置成像镜头3(17)位于全色/结构光成像通道(6)的最前端，用于可见光波段全色成像，面阵探测器3(18)位于后置成像镜头3(17)之后，获取可见光全色图像数据；主控系统(19)：控制红外声光可调谐滤波器(8)和可见光声光可调谐滤波器(13)改变衍射光波长，控制结构光扫描机构(2)进行探测视场内的激光光束扫描，控制面阵探测器1(11)、面阵探测器2(16)及面阵探测器3(18)分别完成红外光谱图像、可见光光谱图像及全色/结构图像采集。