高通量彩色微光夜视仪的制作方法

本发明涉及微光夜视技术领域，尤其涉及一种高通量彩色微光夜视仪。

背景技术：

微光夜视技术主要是在战争需求下不断发展起来的，随着科学技术的进步和社会生产的需要，民用需求也越来越广泛。微光夜视成像技术的核心主要包括像增强器和微光探测器。

各类型夜视技术的性能对比如表1所示：

表1各类型夜视技术的性能对比

以像增强器和短波红外为代表微光夜视产品的视距范围小，多用于地面观察，而随着技术的成熟与进步，夜视成像器件逐步向高分辨率、高信噪比、多波段、大视距方向发展。但是，表1中所提到的各项技术无法获取彩色图像，或者在获取彩色图像时无法保证比较高的信噪比。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高通量彩色微光夜视仪，可以同时利用多个波段，从而提高成像系统的能量利用率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高通量彩色微光夜视仪，包括：依次设置的成像镜头、滤光片组及低照度探测器；

滤光片组中每一滤光片单元的透过滤均为预先设计，能够透过多个波段的光线，不同滤光片单元的透过率相互关联；

将滤光片组耦合到低照度探测器表面，使每个滤光片单元与单个像素尺寸相同，配合成像镜头，实现彩色微光夜视成像。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，可以同时利用多个波段的组合能量，使得微光夜视仪获取彩色图像时仍能保证比较高的信噪比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种高通量彩色微光夜视仪的示意图；

图2为本发明实施例提供的滤光片单元排列形式的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种高通量彩色微光夜视仪，其采用了多路复用多光谱成像技术，改进了传统彩色探测器使用的拜尔滤光片的透过率，通过解码的方式获得彩色信息。

如图1所示为一种高通量彩色微光夜视仪的示意图，其主要包括：依次设置的成像镜头、滤光片组及低照度探测器；图1中，1-成像镜头，2-滤光片组，3-低照度探测器；

滤光片组中每一滤光片单元的透过滤均为预先设计，能够透过多个波段的光线，不同滤光片单元的透过率相互关联；将滤光片组耦合到低照度探测器表面，使每个滤光片单元与单个像素尺寸相同，配合成像镜头，实现彩色微光夜视成像。

本发明实施例中，所述滤光片组为滤光片阵列形式，所述滤光片阵列使用马赛克式排列方式，或者直条式排列方式。

本发明实施例中，可以使用3或4个波段的光线(rgb+nir：红绿蓝+红外)。假设针对4个波段的光线，即红、绿、蓝及红外波段，这4个波段依次记为1、2、3、4；

图2a所示，若采用马赛克式排列方式，且滤光片阵列为4×5形式，则第一行5个滤光片单元的透过滤波段依次为1+2+3、1+3+4、1+2+3、1+3+4、1+2+3；第二行5个滤光片单元的透过滤波段依次为2+3+4、1+2+4、2+3+4、1+2+4、2+3+4；第三行与第一行相同，第四行与第二行相同；

如图2b所示，若采用直条式排列方式，且滤光片阵列为4×4形式，则每一列至第四列滤光片单元的透过滤波段依次为1+2+3、1+3+4、2+3+4、1+2+4。

图2中数字表示单波段序号，求和表示滤光片可以透过这几个波段的光线。使用此方案可以将彩色微光夜视仪的光通量增加2倍到3倍，直接将这种滤光片耦合到低照度探测器表面，使每个滤光片单元与单个像素尺寸相同，配合大孔径成像透镜，实现彩色微光夜视成像。

当然，图2所示的形式中各滤光片单元的透过滤波段仅为举例，也可以根据需求改为其他透过滤波段；此外，滤光片组也可以使用滤光片轮的形式，分时采集不同滤光片下的图像。

本发明实施例提供的高通量彩色微光夜视仪，可以同时利用多个波段的组合能量，使得微光夜视仪获取彩色图像时仍能保证比较高的信噪比。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高通量彩色微光夜视仪，包括：依次设置的成像镜头、滤光片组及低照度探测器；滤光片组中每一滤光片单元的透过滤均为预先设计，能够透过多个波段的光线，不同滤光片单元的透过率相互关联；将滤光片组耦合到低照度探测器表面，使每个滤光片单元与单个像素尺寸相同，配合成像镜头，实现彩色微光夜视成像。该彩色微光夜视仪可以同时利用多个波段的组合能量，使得微光夜视仪获取彩色图像时仍能保证比较高的信噪比。

技术研发人员：相里斌;王建威;孙建颖;吕群波;张丹丹;赵娜;方煜;陈鑫雯;刘扬阳;谭政;裴琳琳;李伟艳
受保护的技术使用者：中国科学院光电研究院
技术研发日：2018.05.29
技术公布日：2018.11.09