本實(shí)用新型涉及成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光電攝像管的紅外激光光斑探測成像裝置。

背景技術(shù)：

成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)、安防檢查、軍事、工業(yè)檢測等各個領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是在目前的成像系統(tǒng)中，一般只采用單一的探測器，性能單一，且有可能存在盲區(qū)，無法得到全部綜合的信息，在可靠性和精確性上有所欠缺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種基于光電攝像管的紅外激光光斑探測成像裝置，采用分波段雙通道光路系統(tǒng)進(jìn)行圖像信息采集，不但能夠?qū)崿F(xiàn)更高的可靠性和準(zhǔn)確性，且避免了對單一探測器性能的嚴(yán)苛要求，結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、開發(fā)周期短、兼容性好。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于光電攝像管的紅外激光光斑探測成像裝置，包括鏡頭系統(tǒng)、雙通道光路系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)；所述雙通道光路系統(tǒng)包括分光鏡、紅外光電攝像管和可見光探測器；所述分光鏡設(shè)于所述鏡頭系統(tǒng)的后方，與光軸方向成一定夾角；所述紅外光電攝像管設(shè)于分光鏡的紅外透光方向；所述可見光探測器置于分光鏡反射光方向；所述圖像處理系統(tǒng)包括顯示裝置、圖像處理器和控制器，所述圖像處理器和顯示裝置均電性連接于所述控制器；所述紅外光電攝像管和可見光探測器電性連接于所述控制器。

進(jìn)一步地，所述雙通道光路系統(tǒng)還包括有濾光片，其設(shè)于分光鏡與紅外光電攝像管之間。

進(jìn)一步地，所述分光鏡為長波通二向色鏡，其對中心波長1550nm的紅外波段平均透過率大于90％、對可見光波段反射率大于90％。

進(jìn)一步地，所述紅外光電攝像管為光譜響應(yīng)范圍從可見光區(qū)至1.9μm，靈敏度<1μW/cm²@1.3-1.7μm的電子束掃描探測器。

進(jìn)一步地，所述鏡頭系統(tǒng)為靶面1英寸的大口徑鏡頭，焦距為15mm。

進(jìn)一步地，所述可見光探測器為靶面1英寸的CMOS相機(jī)。

進(jìn)一步地，所述分光鏡和光軸成45°夾角。

利用上述基于光電攝像管的紅外激光光斑探測成像裝置進(jìn)行探測成像的方法，包括如下步驟：

S1將鏡頭系統(tǒng)對準(zhǔn)待成像的場景，光信號通過鏡頭系統(tǒng)，在分光鏡處發(fā)生透射及反射；

S2光信號中的紅外光信號透過分光鏡及濾光片到達(dá)紅外光電攝像管，形成掃描電子束圖像，可見光在分光鏡處發(fā)生反射到達(dá)可見光探測器，形成半導(dǎo)體陣列成像圖像；

S3控制器分別控制所述紅外光電攝像管和可見光探測器將電子束圖像和半導(dǎo)體陣列成像圖像傳輸?shù)娇刂破鳎刂破饔謱㈦娮邮鴪D像和半導(dǎo)體陣列成像圖像傳輸?shù)綀D像處理器中，圖像處理器在控制器的調(diào)配下，通過同步、預(yù)處理、閾值設(shè)定、比對、融合、降噪的步驟完成電子束圖像和半導(dǎo)體陣列成像圖像的融合，然后經(jīng)過控制器輸出至顯示裝置上進(jìn)行顯示。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、采用分波段雙通道探測，不可見紅外光斑與可見光場景成像同時顯示，成像效果好、準(zhǔn)確度和可靠度高，且響應(yīng)快，避免繁復(fù)的信號處理及控制電路，適于在醫(yī)療、安全、勘測等領(lǐng)域推廣。

2、采用紅外光電攝像管作為短波紅外弱光探測器，對1.1μm-1.9μm波段的微弱紅外光具有高探測靈敏度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖；

圖2為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為利用本實(shí)用新型裝置進(jìn)行成像得到的顯示圖示例。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，需要說明的是，本實(shí)施例以本技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于本實(shí)施例。

如圖1-2所示，一種基于紅外光電攝像管的紅外激光光斑探測成像裝置，包括鏡頭系統(tǒng)101、雙通道光路系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)；所述雙通道光路系統(tǒng)包括分光鏡201、紅外光電攝像管202、可見光探測器203和濾光片204；所述分光鏡201設(shè)于所述鏡頭系統(tǒng)101的后方，與光軸方向成一定夾角；所述紅外光電攝像管202設(shè)于分光鏡201的紅外透光方向；濾光片204設(shè)于分光鏡201與紅外光電攝像管202之間；所述可見光探測器203置于分光鏡201反射光方向；所述圖像處理系統(tǒng)包括顯示裝置303、圖像處理器301和控制器302，所述圖像處理器301和顯示裝置303均電性連接于所述控制器302；所述紅外光電攝像管202和可見光探測器203電性連接于所述控制器302。

進(jìn)一步地，所述分光鏡為長波通二向色鏡，其對中心波長1550nm的紅外波段平均透過率大于90％、對可見光波段反射率大于90％。

進(jìn)一步地，所述紅外光電攝像管為光譜響應(yīng)范圍從可見光區(qū)至1.9μm，靈敏度<1μW/cm²@1.3-1.7μm的電子束掃描探測器。

進(jìn)一步地，所述鏡頭系統(tǒng)為靶面1英寸的大口徑鏡頭，焦距為15mm。

進(jìn)一步地，所述可見光探測器為靶面1英寸的CMOS相機(jī)。

進(jìn)一步地，所述分光鏡和光軸成45°夾角。

進(jìn)一步地，所述圖像處理器為X5Z8300，采用IMAQ VISION編寫了圖像融合算法；

利用上述基于光電攝像管的紅外激光光斑探測成像裝置進(jìn)行探測成像的方法，包括如下步驟：

S1將鏡頭系統(tǒng)對準(zhǔn)待成像的場景，光信號通過鏡頭系統(tǒng)，在分光鏡處發(fā)生透射及反射；

S2光信號中的紅外光信號透過分光鏡及濾光片到達(dá)紅外光電攝像管，形成掃描電子束圖像，可見光在分光鏡處發(fā)生反射到達(dá)可見光探測器，形成半導(dǎo)體陣列成像圖像；

S3控制器分別控制所述紅外光電攝像管和可見光探測器將電子束圖像和半導(dǎo)體陣列成像圖像傳輸?shù)娇刂破?，控制器又將電子束圖像和半導(dǎo)體陣列成像圖像傳輸?shù)綀D像處理器中，圖像處理器在控制器的調(diào)配下，通過同步、預(yù)處理、閾值設(shè)定、比對、融合、降噪的步驟完成電子束圖像和半導(dǎo)體陣列成像圖像的融合，然后經(jīng)過控制器輸出至顯示裝置上進(jìn)行顯示。

圖3所示為采用所述基于光電攝像管的紅外激光光斑探測成像裝置進(jìn)行探測成像的實(shí)例示意圖。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思，作出各種相應(yīng)的改變和變形，而所有的這些改變和變形都應(yīng)該包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。