基于双镜头与面阵拼接的广域宽覆盖探测系统的拼接结构的制作方法

文档序号:15553258发布日期:2018-09-29 00:31阅读:239来源:国知局

本发明属于空间光电遥感探测领域广域宽覆盖探测方向,采用小规模探测器与双光学镜头拼接的方法,最终等效一个超大规模探测系统实现广域的覆盖,在空间遥感探测、地面广域搜索等领域有应用前景。



背景技术:

随着分辨率的提高,大面阵探测器的规模倍增,而超大面阵探测器在生产上有一定的困难,因此多采用面阵探测器拼接的方法获得超大面阵探测器。以往的拼接方法多是对正方形的面阵探测器进行拼接;且存在的问题主要是拼接结复杂,需要对光学系统进行复杂的设计,不能实现轻量化设计,拼接后出现光学渐晕,图像的空缺视场较大。

何昕等.基于单心球面系统的九块面阵ccd数字拼接中利用透镜分束的拼接原理,在实时多目标弹道测量系统中利用单心球面系统实现了九块面阵ccd23°×18°视场的拼接,但需要将9个独立的像空间坐标系统一到相机坐标系上;改变拼接的ccd数量时,需要重新计算。

中国发明专利cn102928903b中一种3×3面阵探测器的无缝光学拼接方法,使用10k×10k的面阵探测器可拼接成30k×30k的面阵探测器;但在拼接过程中需要对面阵探测器和光学结构进行固定与安装,调整面阵探测器的位置,使入射到每个面阵探测器的光程相等。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种基于双光学镜头与面阵拼接的广域宽覆盖的探测系统拼接结构。

本发明所采用的技术方案是:将待拼接面阵探测器分为两部分,第一部分以品字型拼接,第二部分将每个面阵探测器旋转90度后,仍以品字型拼接,然后通过双光学镜头拼接为超大规模的面阵探测系统。

与现有技术相比,本发明的特点是使用n个像元规模为k×(k+d)面阵探测器,采用微缝拼接技术,在拼接时面阵探测器行或列有视场重叠部分,成像时可以得到一个相对完整的像面。

附图说明

图1为18个面阵探测器的拼接结构。

图2为18个面阵探测器均向左旋转90度后的拼接结构。

图3为全部拼接完成后的大面阵探测系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

本发明是一种适用于像元规模为k×(k+d)面阵探测系统的拼接结构,其中待拼接的面阵探测器像元尺寸及规模相同,均为像元规模为k×(k+d)的面阵探测器。下面以1280×1024的面阵探测器(像元尺寸为18μm)拼接成像元规模为6412×6412的面阵探测器为例。如图1,每个小长方形均代表像元规模为1280×1024的面阵探测器,将三个面阵探测器以一定的间隔(824×18μm)放置在第一行,第二行有三个面阵探测器,相邻面阵探测器的间隔相同,位置相较于第一行整体向右平移m(1052×18μm),第三行和第五行的面阵探测器均与第一行的面阵探测器上下对应,第四行和第六行均与第二行的面阵探测器上下对应;将剩余的18个面阵探测器向左旋转90度,此时第一行的面阵探测器相较于图1的拼接面阵探测器的第一行向右平移(平移距离为1180×18μm),第二行的面阵探测器相较于图1的面阵探测器的第二行向左平移m(1052×18μm),第三行和第五行与第一行的面阵探测器上下对应,第四行和第六行均与第二行的面阵探测器上下对应。将图1和图2的面阵探测器经过光学拼接得到最终的大面阵探测器,如图3所示,图中拼接处的小黑色正方形即为拼接后仍存在的微孔(微孔的边长:28×18μm)。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种基于双镜头与面阵拼接的广域宽覆盖探测系统的拼接结构。将待拼接的探测器分为两部分,第一部分以品字型拼接,第二部分将每个待拼接的面阵探测器旋转90度后,仍以品字型拼接,然后将两部分面阵探测器经光学拼接为等效大规模面阵探测器。拼接结构简单,且拼接后的面阵探测器配合双光学镜头可实现广域宽覆盖,该拼接方法可应用于红外光电探测等领域,特别适用于凝视宽覆盖的航空航天光电探测系统。

技术研发人员:陈凡胜;胡琸悦;孙小进
受保护的技术使用者:中国科学院上海技术物理研究所
技术研发日:2018.04.10
技术公布日:2018.09.28
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