。
[0055]所述的扫摆机构40与第一实施例的扫摆机构相似，不同之处在于本实施例的扫摆机构40安装有十三路小视场场镜子系统50。所述的扫摆机构40使得每个小视场场镜子系统50围绕同心球面物镜10的球心旋转，该扫摆机构40具有第一扫描位置A、第二扫描位置B，小视场场镜子系统50分别在所述的第一扫描位置A、第二扫描位置B进行图像采集，得到二十六幅子图像，通过图像配准、拼接及融合得到360° X 15°视场的单帧全幅图像，其中视场有重叠的两幅图像的重叠区域为1.15°视场。本实施例的广角成像装置可以但不限于应用于空基(空基是指空中平台，例如飞机)及地基(地基是指地面基地或平台)的预警、重要场所的无死角监控等领域。
[0056]请参阅图6A、图6B、图6C所示，图6A是本发明基于同心球面物镜的广角成像装置第五实施例的示意图、图6B是图6A的侧视示意图、图6C是第五实施例的广角成像装置在不同位置采集的子图像拼接的示意图。
[0057]本发明第五实施例的基于同心球面物镜的广角成像装置，包括:同心球面物镜10、九路小视场场镜子系统50及扫摆机构60。
[0058]所述的同心球面物镜10，具有62° X62°视场范围。
[0059]所述的九路小视场场镜子系统50，呈横向三组、纵向三组的三乘三的排列方式。每个小视场场镜子系统50包括:场镜20和场镜20的成像侧设置的对应的探测器30。每个场镜20的光轴穿过同心球面物镜10的球心，优选的，每个场镜20到同心球面物镜10的球心的距离相同。每个小视场场镜子系统50的视场是11° X 11°。本实施例中，横向和纵向相邻的两路小视场场镜子系统50的光轴之间的夹角为20°。
[0060]所述的扫摆机构60包括旋转驱动装置41及导轨架45;该旋转驱动装置41例如是电机。优选的，该旋转驱动装置41的旋转轴线穿过该同心球面物镜10的球心。该导轨架45的轴线与该旋转驱动装置41的旋转轴重合。该导轨架45上安装有三条圆形导轨47(即横向三组)，每条圆形导轨47上间隔安装有三路小视场场镜子系统50(即纵向三组)，小视场场镜子系统50相对圆形导轨47移动，具有扫描位置A(图6A中虚线所示位置)和扫描位置B(图6A中实线所示位置)。该旋转驱动装置41旋转时带动导轨架45旋转，使得导轨架45分别在扫描位置K图6B中实线所示)、扫描位置IK图6B中虚线所示)处进行图像采集。
[0061]本实施例的广角成像装置的扫描位置，根据扫摆机构60的导轨架45(横向)所处的位置和小视场场镜子系统50相对圆形导轨47所处的位置(纵向)的不同，具有扫描位置I与扫描位置A的组合、扫描位置I与扫描位置B的组合、扫描位置II与扫描位置A的组合、扫描位置II与扫描位置B的组合等四种扫描位置。所述的九路小视场场镜子系统50分别在前述四种扫描位置进行图像采集，得到四组三十六幅子图像，在不同的扫描位置采集的图像有部分重叠，通过图像配准、拼接及融合得到62° X62°视场的单帧全幅图像(如图6C所示)，其中视场有重叠的两幅图像的重叠区域为1°视场。
[0062]虽然本发明以上述实施例进行了说明，但并非用以限定本发明的保护范围。前述实施例中所描述的小视场场镜子系统50的设置数量、扫描位置的数量、圆形导轨的数量、导轨架旋转位置的数量均可以做简单变形得到不同组合的实施例。例如，第五实施例中的导轨架45可以选择设置一个圆形导轨47，导轨架45的图像采集位置可以选择2至9或者更多的位置，这样的简单变形也能实现结构紧凑，大视场成像的技术效果。
【主权项】
1.一种基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其包括: 同心球面物镜，具有物镜视场； 小视场场镜子系统，包括:场镜和所述场镜的成像侧设置的对应的探测器;场镜的光轴穿过所述同心球面物镜的球心;场镜的视场是所述物镜视场的一部分；以及 扫摆机构，所述的扫摆机构使得所述小视场场镜子系统围绕所述同心球面物镜的球心旋转;所述的扫摆机构具有至少两个扫描位置； 其中，所述的小视场场镜子系统分别在所述的至少两个扫描位置采集图像得到至少两幅子图像，所述的至少两幅子图像拼接后得到单帧全幅图像。2.如权利要求1所述的基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其包含至少两路所述的小视场场镜子系统，每个所述的小视场场镜子系统的场镜到同心球面物镜球心的距离相同且光轴在同一个平面，相邻的所述的小视场场镜子系统的光轴之间的夹角大于所述的场镜的视场范围。3.如权利要求1所述的基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其具三路小视场场镜子系统;所述的扫摆机构，具有第一扫描位置和第二扫描位置;所述的小视场场镜子系统分别在所述的第一扫描位置和第二扫描位置进行子图像采集，两次采集的子图像拼接后得到单帧全幅图像。4.如权利要求1所述的基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其具有两路小视场场镜子系统;所述的扫摆机构，具有第一扫描位置、第二扫描位置和第三扫描位置;所述的小视场场镜子系统分别在所述的第一扫描位置第二扫描位置和第三扫描位置进行子图像采集，三次采集的子图像拼接后得到单帧全幅图像。5.如权利要求1所述的基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其具有六路小视场场镜子系统;所述的扫摆机构，具有第一扫描位置和第二扫描位置;所述的小视场场镜子系统分别在所述的第一扫描位置和第二扫描位置进行子图像采集，两次采集的子图像拼接后得到单帧全幅图像。6.如权利要求1所述的基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其具有十三路小视场场镜子系统;所述的扫摆机构，具有第一扫描位置和第二扫描位置;所述的小视场场镜子系统分别在所述的第一扫描位置和第二扫描位置进行子图像采集，两次采集的子图像拼接后得到单帧全幅图像。7.如权利要求1所述的基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其中所述的扫摆机构，横向上具有至少两个扫描位置，纵向上具有至少两个扫描位置。8.如权利要求7所述的基于同心球面物镜的广角成像装置，其特征在于其中所述的扫摆机构包括导轨架，所述的导轨架相对所述同心球面物镜的球心旋转，具有至少两个旋转扫描位置;所述的导轨架上设置有至少一个圆形导轨，所述的圆形导轨上安装所述的小视场场镜子系统，所述的小视场场镜子系统相对所述的圆形导轨滑动设置，具有至少两个移动扫描位置。
【专利摘要】本发明是有关一种基于同心球面物镜的广角成像装置，其包括：同心球面物镜，具有物镜视场；小视场场镜子系统，包括：场镜和所述场镜的成像侧设置的对应的探测器；场镜的光轴穿过所述同心球面物镜的球心；场镜的视场是所述物镜视场的一部分；以及扫摆机构，所述的扫摆机构使得所述小视场场镜子系统围绕所述同心球面物镜的球心旋转；所述的扫摆机构具有至少两个扫描位置；其中，所述的小视场场镜子系统分别在所述的至少两个扫描位置采集图像得到至少两幅子图像，所述的至少两幅子图像拼接后得到单帧全幅图像。本发明的广角成像装置结构紧凑，具有大视场成像范围。
【IPC分类】G02B13/06, G03B37/00
【公开号】CN105549183
【申请号】CN201610007046
【发明人】李明锁, 周拥军, 孟冬冬, 黄涛, 肖冰, 李迅
【申请人】中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月5日