基于折叠同心结构的紧凑型宽视场凝视成像系统及成像方法

文档序号:26001649发布日期:2021-07-23 21:18阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于折叠同心结构的紧凑型宽视场凝视成像系统,其特征在于:它包括宽视场的物镜系统,两片平面反射镜,多孔经分视场的中继转像系统和ccd探测器;所述的物镜系统(1)为两片同心的球面透镜胶合的半球形透镜组,沿光线入射方向,依次为第一片球面正透镜(7),第二片球面正透镜(8),第一片球面正透镜的后表面与第二片球面正透镜的前表面胶合,第二片球面正透镜的后表面为平面,所述的第一平面反射镜(2)的反射面紧贴第二片球面正透镜(8)的后表面,它与光轴的夹角α为30°≤α≤50°;所述的第二平面反射镜在光轴方向上与第一平面反射镜(3)距离d为80mm≤d≤90mm,第二平面反射镜(3)与光轴夹角β为55°≤β≤75°;系统经折转光轴后得到一个大视场目标物均匀像差的球面中间像(4),再经中继转像系统(5)成像于ccd探测器(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于折叠同心结构的紧凑型宽视场凝视成像系统,其特征在于:系统的焦距f为45mm≤f≤55mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于折叠同心结构的紧凑型宽视场凝视成像系统,其特征在于:系统的全视场ω为0°≤ω≤120°。

4.根据权利要求1所述的一种基于折叠同心结构的紧凑型宽视场凝视成像系统,其特征在于系统的总长l为90mm≤l≤110mm。

5.如权利要求1所述的一种基于折叠同心结构的紧凑型宽视场凝视成像系统的成像方法,其特征在于包括如下步骤:

(1)以两片同心的球面透镜胶合成半球形透镜组为宽视场的物镜系统,一片平面反射镜的反射面紧贴透镜组第二片球面正透镜的后表面,目标物的成像光线正向入射物镜系统后,经平面反射镜反射,逆向再次入射物镜系统,出射光线经另一片平面反射镜反射,折转光轴后得到一个大视场目标物均匀像差的球面中间像;

(2)将得到的中间像经多孔经分视场的中继转像系统对中间像面的剩余像差进行校正,完成二次成像,在探测器上获得高分辨率的子图像;

(3)通过对相邻孔径小视场的子图像进行拼接处理,得到大视场范围内的高分辨率图像。


技术总结
本发明涉及一种基于折叠同心结构的宽视场凝视成像系统及其成像方法。它由物镜系统和中继转像排列系统共两个子系统组成,采用多孔经分视场结构,各孔径通道独立成像,经融合拼接后获得全视场高分辨率图像;物镜系统采用同心对称结构,并引入平面反射镜以折叠光轴,能够在保持系统紧凑的前提下获取超宽视场内像差均匀的中间像。中继转像系统由多个相同的中继转像相机组成,能够对中间像细分并进一步精细校正残余像差。本发明充分利用了平面反射镜折叠光轴缩小体积的特点,在实现高分辨率宽视场成像的同时较大的减小了整体体积,拓宽了宽视场高分辨率系统的应用范围。

技术研发人员:季轶群;曾晨欣
受保护的技术使用者:苏州大学
技术研发日:2021.04.09
技术公布日:2021.07.23
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