一种大视场成像型日盲紫外探测系统及其实现方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112747819A(43)申请公布日2021.05.04(21)申请号202011531134.8(22)申请日2020.12.22(71)申请人中国航天科工集团八五一一研究所地址210007江苏省南京市白下区后标营35号(72)发明人钱帅李超谯梁高传卫任金华田杰冷魁佟岐(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人朱沉雁(51)Int.Cl.G01J1/42(2006.01)G02B13/14(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称一种大视场成像型日盲紫外探测系统及其实现方法(57)摘要本发明公开了一种大视场的成像型紫外探测系统及其实现方法，包括光学分系统、成像分系统和综合处理控制分系统，解决了当前紫外探测系统无法成像或成像视场小的问题，可用于火灾探测、导航定位等大空间范围的紫外目标探测领域。且该紫外探测系统结构简单，体积小，质量轻，适用于多种平台。CN112747819ACN112747819A权利要求书1/2页1.一种大视场的成像型紫外探测系统，其特征在于：包括光学分系统（1）、成像分系统（2）和综合处理控制分系统（3）；所述光学分系统（1）与成像分系统（2）通过螺纹连接，且光学分系统（1）接收的紫外辐射可汇聚于成像分系统（2）的焦平面上，所述成像分系统（2）与所述综合处理控制分系统（3）通过外部线缆连接；光学分系统（1）用于接收大空间范围的紫外辐射；成像分系统（2）对系统接收的紫外辐射进行增益放大并转化为数字图像信号传递至综合处理控制分系统（3）；综合处理分系统（3）与成像分系统（2）连接实现对增益电压、帧频等参数的控制功能，并对成像分系统（2）进行供电及数据交换，实现对目标图像的采集、处理和图像目标提取功能。2.根据权利要求1所述的大视场的成像型紫外探测系统，其特征在于：所述光学分系统（1）为采用7片透镜的短焦镜头，共光轴依次设置月牙型负透镜（101）、双凹透镜（102）、第一双凸正透镜（103）、第一月牙型正透镜（104）、第二双凸正透镜（105）、第三双凸正透镜（106）、第二月牙型正透镜（107），用于接收90°×90°视场范围内的微弱紫外辐射。3.根据权利要求1所述的大视场的成像型紫外探测系统，其特征在于：所述成像分系统（2）包括日盲滤光片（201）、光电阴极（202）、微通道板（203）、荧光屏（204）、光纤光锥（205）、CCD（206）、高压电源（207）；所述高压电源（207）分别与光电阴极（202）、微通道板（203）、荧光屏（204）电连接，荧光屏（204）与CCD（206）经光纤光锥（205）耦合连接；日盲滤光片（201）与光学分系统（1）共光轴连接，用于接收日盲区的紫外辐射，并对非日盲区的辐射深度截止；光电阴极（202）接收日盲滤光片（201）透过的紫外辐射，并通过光电效应产生光电子；光电子经高压电源（207）产生的高压电场作用下加速进入微通道板（203）中，并经微通道板（203）逐级倍增形成大量次级电子；次级电子在高压电源（207）的高电压作用下，加速后轰击荧光屏（204），荧光屏（204）将次级电子转化为光子，产生图像；光子经光纤光锥（205）被CCD（206）接收，生成数字图像；CCD（206）通过Cameralink线缆将图像输送至综合处理控制分系统（3）。4.根据权利要求3所述的大视场的成像型紫外探测系统，其特征在于：所述日盲紫外滤光片（201）集成于成像分系统（2）中，且位于成像分系统（2）最前端，实现日盲段辐射透过，非日盲段辐射深度截止。5.根据权利要求3所述的大视场的成像型紫外探测系统，其特征在于：所述光纤光锥（205）为前宽后窄形式，保证入射紫外辐射可全部被CCD接收，实现大视场成像探测。6.根据权利要求1所述的大视场的成像型紫外探测系统，其特征在于：所述综合处理控制分系统（3）包括计算机（301）、控制模块（302）、数据采集模块（303）、数据处理模块（304）；其中，计算机（301）分别与控制模块（302）、数据采集模块（303）、数据处理模块（304）连接，控制模块（302）根据计算机（301）的指令，对成像分系统（2）的帧频、增益电压实施控制；数据采集模块（303）用于对接收的数字图像进行采集；数据处理模块（304）用于对采集的图像数据进行处理，检测提取目标。7.一种基于权利要求1~6中任意一项所述的大视场成像型日盲紫外探测系统的实现方法，其特征在于，步骤如下：步骤1、系统上电后，通过综合处理控制分系统（3）调整系统的帧频、增益电压参数；步骤2、光学分系统（1）对外界大视场范围内的紫外辐射进行接收汇聚，使紫外辐射进入成像分系统（2）；2CN11274