思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有 益效果：
[0038] (1)本发明提供的面向弱目标探测的多模态红外成像系统，将数字信号处理与红 外光学系统相结合，通过数字信号处理模块对成像图像数据进行处理，获得FPA与可调空间 可变透过率透镜的调控信号；通过调控FPA的积分时间与可调空间可变透过率透镜的透过 率，使得处理后的目标光场及背景光场均处于红外成像传感器响应曲线的线性部分，达到 在光通量不足或光通量过大的情况下均能对弱目标进行识别的目的；该面向弱目标探测的 多模态红外成像系统，兼具在强背景光场和弱背景光场中识别弱目标的功能；
[0039] (2)本发明提供的面向弱目标探测的多模态红外成像系统及方法，通过数字信号 处理模块对成像图像数据的实时处理，自适应的调整成像积分时间，有效提高了成像信噪 比，提高了遥感红外探测识别弱目标的能力;对于不同的使用环境与观测目标，均可达到最 佳识别效果；
[0040] (3)本发明提供的面向弱目标探测的多模态红外成像系统，采用可调空间可变透 过率透镜，该透镜在数字信号处理模块以及空间可寻址透过率调制模块的控制下，可实时 调节光场透过率;并且，该透镜镀有金属可寻址可变透过率滤光膜阵列，该金属可寻址可变 透过率滤光膜阵列，在空间可寻址透过率模块的控制下，实现了膜透过率连续切换;具有在 多种模态下强弱背景光场中进行光通量调节的功能;通过改变目标光场透过率，获取目标 有效光场，进一步提尚遥感红外探测识别弱目标的能力；
[0041] (4)本发明提供的面向弱目标探测的多模态红外成像系统，可通过编程控制其数 字信号处理模块，实现对FPA、空间可寻址透过率调制模块及可调空间可变透过率透镜的控 制，具有智能化的特点，且体积较小、集成度高、使用方便灵活，可广泛应用于国民经济及国 家安全领域。
【附图说明】
[0042] 图1是实施例提供的面向弱目标探测的多模态红外成像系统的系统框图；
[0043] 图2是实施例中的金属可寻址可变透过率滤光膜阵列示意图；
[0044] 图3是实施例1中处在弱背景光场与强背景光场下的弱目标及其红外响应示意图； [0045]图4是实施例1的探测目标与背景光场叠加模型经滤光处理后的示意图；
[0046]图5是实施例2中经过积分处理放大弱目标信号后的响应示意图；
[0047] 图6是实施例3中夜间场景光场能量模型示意图；
[0048] 图7是实施例3的面向弱目标探测的多模态红外成像方法的流程图。
[0049] 在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1_红外光学窗 口，2-大视场二维扫描转镜，3-卡氏反射镜组，4-宽光谱中继镜，5-第一透镜组，6-可调空间 可变透过率透镜，7-第二透镜组，8-FPA模块，9-数据处理模块，10-空间可寻址透过率调制 模块。
【具体实施方式】
[0050] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0051] 实施例提供的一种面向弱目标探测的多模态红外成像系统，其系统框图如图1所 不，包括红外光学窗口 1、大视场二维扫描转镜3、卡氏反射镜组3、宽光谱中继镜4、第一透镜 组5、可调空间可变透过率透镜6、第二透镜组7、FPA模块8、数据处理模块9及空间可寻址透 过率调制模块10;
[0052] 工作中，目标区域的入瞳光场负&，7，人，〇经过红外光学窗口1入射到大视场二维 扫描转镜2,大视场二维扫描转镜2用于跟踪、瞄准目标区域，并将目标区域的光反射至卡氏 反射镜组3;卡氏反射镜组3收集大视场二维扫描转镜反射的光，并反射至宽光谱中继镜4; 宽广谱中继镜4将卡氏反射镜组3反射的光线聚焦至第一透镜组5;第一透镜组5的出射光经 可调空间可变透过率透镜6透射至第二透镜组7;第二透镜组7的出射光聚焦至FPA模块8进 行红外成像，获得图像序列，并对该图像序列进行A/D转换生成图像数据;数据处理模块9 对该图像数据进行处理，生成积分时间控制信号与透过率调制控制信号;FPA模块8在积分 时间控制信号作用下可实时调整积分时间；空间可寻址透过率调制模块10在透过率调制控 制信号作用下，生成电压控制信号；可调空间可变透过率透镜6在该电压控制信号的作用 下，动态调整光场透过率。
[0053] 实施例中，大视场二维扫描转镜2采用K9玻璃，其镀金反射层对红外光有较高的反 射率;卡氏反射镜组3采用卡塞格林系统，由一个抛物面反射镜和一个双曲面反射镜组成， 用于对目标红外谱成像和能量收集;其中，抛物面反射镜与双曲面反射镜遮挡比不大于1: 3〇
[0054] 实施例中，第一透镜组5为宽光谱透镜组，可调空间可变透过率透镜6镀有金属可 寻址可变透过率滤光膜阵列，可实现光场透过率切换;该金属可寻址可变透过率滤光膜阵 列如图2所示，在空间可寻址透过率模块的控制下，可实现膜透过率连续切换。
[0055] 第二透镜组7也是宽光谱透镜组，用于将可调空间可变透过率透镜6的出射光聚焦 至FPA模块8，在FPA模块8进行目标红外成像；
[0056] 实施例中，FPA模块8集成了 A/D转换功能，对于红外成像获得的图像序列可直接转 换成数字信号输出；
[0057]数据处理模块则根据FPA成像模块8输出的数字信号提取目标光场能量值及背景 光场能量值，根据这两个能量值获取透过率调制控制信号，以及积分时间控制信号。
[0058] 实施例中，第一透镜组5和第二透镜组7采用光学无热设计技术，当环境温度在-40 °C~+60Γ内变化时，成像面位置保持稳定不变，免除调焦结构。
[0059] 以下结合实施例提供的上述面向弱目标探测的多模态红外成像系统，具体阐述本 发明提供的面向弱目标探测的多模态红外成像方法。
[0060] 实施例1
[0061 ] 实施例1中，入瞳的光场fi(x，y，A，t)中的T(x，y，λ，?)与Fb(x，y，λ，?)处于红外成像 传感器响应曲线的线性部分；
[0062] 且0· l*Fb(x，y，A，t)〈T(x，y，A，t)〈Fb(x，y，A，t);
[0063] 实施例1提供的这种面向弱目标探测的多模态红外成像方法，具体如下：
[0064] (1)将入瞳的光场进行反射和聚集；
[0065] 其中，，y，A，t)+Fb(x，y，X，t);
[0066] 其中，T(X，y，A，t)为被探测目标辐射或散射光场能量，Fb(X，y，A，t)为背景辐射或 散射光场能量;F b(x，y，A，t)具有大的光场强度变化范围，其示意图如图3所示;其中，λ为成 像波长，（x，y)为空间坐标，t为时间；
[0067] (2)将经过反射聚集处理后的光通过可调空间可变透过率透镜Lens (X，y，λ，t)处 理，以改变光通量，获得滤光后的光场万〇% y, ;滤波后的光场模型如图4所示；
[0068] (3)对滤光后的光场g(x,y, A, t)进行红外成像处理，获得场空间分布的光场fP (x，y，A，t);以该空间分布的光场fp(x，y，A，t)作为被探测目标光场。
[0069] 实施例2是在白昼情况下，采用本发明提供的面向弱目标探测的多模态红外成像 方法，进行弱目标探测；白昼下的场景光场能量整体较强，因此需要调整焦平面接收光场能 量积分时间；该实施例的步骤(1)~(3)与实施例1相同，其余步骤具体如下：
[0070] (4)判断白昼情况下入瞳的光场fi(x，yA，t)中的T(x，y，A，t)与Fb(x，y，A，t)是否 处于红外成像传感器响应曲线的线性部分，若是，则进入步骤(5);若否，则进入步骤(6); [0071 ] (5)比较探测目标光场T(x，y，λ，?)与背景光场Fb(x，y，X，t)，若T(x，y，λ，?)比Fb(x， y，A，t)小1~3个数量级，表明探测目标的信噪比不够，进入步骤(9);否则，以步骤(3)获得 场空间分布的图像f p (X，y，λ，t)作为被探测目标光场；
[0072] (6)对场空间分布的光场5(1，7,3)进行空间低通滤波，获得光场数据 并根据光场数据y入?〇生成透过率调制控制信号；
[0073] (7)在该透过率调制控制信号的作用下，对滤光后的光场进行光场透 过率的空间调整，滤除空间光场中的强光区，获得有效光场其中，<