一种支持异速像移补偿功能的双波段红外航空相机

本技术涉及航天航空，尤指一种支持异速像移补偿功能的双波段红外航空相机。

背景技术：

1、在侦察过程中，侦察机为躲避敌方雷达的监视，需要做高速低空飞行。低空高速飞行大大提高飞机自身的战场生存能力和纵深侦察监视能力，但这时航空成像的靶面上会出现严重像移，导致航空成像模糊，像移的存在极大的影响了相机成像质量，使航摄图像的分辨率明显下降。当存在像移时拍摄到的目标轮廓不清晰，目标和周围背景间存在着或大或小的过渡区，它随像移的增大而扩大，当过渡区到达一定程度时就会导致相邻两目标的成像互相交叠甚至不能分辨。飞机在前向飞行中，由于飞机自身的姿态调整(如侧身飞行)或航空相机镜头俯仰角度的调整，使得航空相机处于图1所示的斜视工作状态。在靶面上的示意图如图1所示，它的特点是靶面上像素点的像移方向相同，但不同像素区域的像移量大小不同，这种像移被称为异速像移。航空相机进行斜视工作具有重要的技战术意义，所以异速像移在航空像移中占有重要位置。

2、在数字化大环境的推动下，摄影测量数字化正在迅猛发展，航空摄影数字化由于大规模ccd器件、高动态定位和定姿技术的发展，加上数字航空相机自身的优点，高分辨率数字航空相机毫无疑问将逐步取代胶片作为载体的航空相机。航空数码相机在军用和民用领域都有着重要的用途和广阔的应用前景。在国民经济方面，我国正在大力发展高空对地观测技术，高分辨率面阵ccd航空相机已经在地图航空、资源普查和灾情评估等方面发挥了重要作用，其较胶片航空相机的优点已经得到明显体现。在国防安全领域，高分辨率面阵ccd航空相机在打击效果侦察、战场侦察和目标动态监视、为部队提供侦察情报保障等方面具有重要的战略意义。

3、国内航空相机异速像移补偿方法是利用机械、光学、图像、电子式像移补偿方法，机械光学补偿系统会大幅增加航空相机的重量及体积，图象式像移补偿方法是一种事后补偿方法，无法具有实时性。以上技术严重制约我国航空技术的发展。

4、随着科技发展和光学成像技术的日益成熟，高分辨率、实时传输型红外相机也逐步形成装备体系，从总体看，在航空相机领域当前国外发达国家正在由可见光向红外及可见光/红外、红外/红外两色合一的方向发展，但是目前双波段航空相机不支持异速像移补偿功能。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述技术问题，本技术提供一种异速像移补偿功能的双波段红外航空相机。

2、一种支持异速像移补偿功能的双波段红外航空相机，包括飞机总线、图像显示模块、依次连接的中波红外控制台模块、中波红外相机控制器、支持异速像移补偿功能中波红外探测器、中波红外非均匀性校正模块、中波红外数据处理模块、中波红外接口模块、中波红外图像存储模块；依次连接的短波红外控制台模块、短波红外相机控制器、支持异速像移补偿功能短波红外探测器、短波红外非均匀性校正模块、短波红外数据处理模块、短波红外外接口模块、短波红外图像存储模块；

3、所述飞机总线分别连接所述中波红外控制台模块、所述短波红外控制台模块，所述中波红外图像存储模块、所述短波红外图像存储模块均与所述图像显示模块连接；

4、还包括红外分光棱镜、中波红外镜头、中波红外遮光罩、短波遮光罩、短波红外镜头，所述红外分光棱镜分别连接所述中波红外遮光罩、所述短波遮光罩，所述中波红外遮光罩连接所述中波红外镜头，所述中波红外镜头连接所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器；

5、所述短波遮光罩连接所述短波红外镜头，所述短波红外镜头连接所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器；

6、还包括中波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块、中波红外驱动模块、中波红外温控模块，所述中波红外相机控制器连接所述中波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块，所述中波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块、所述中波红外驱动模块、所述中波红外相机控制器分别连接所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器；

7、还包括短波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块、短波红外驱动模块、短波红外温控模块，所述短波红外相机控制器与所述短波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块连接，所述短波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块、所述短波红外驱动模块、所述短波红外温控模块分别与所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器连接。

8、进一步的，所述支持异速像移补偿功能中波红外探测器包括：

9、多组中波红外线阵tdiccd单元；

10、多个中波红外电荷速度驱动模块，其与所述中波红外线阵tdiccd单元对应，所述中波红外电荷速度驱动模块用于控制中波红外线阵tdiccd单元电荷转移速度；

11、多个制冷模块，其与所述中波红外线阵tdiccd单元对应，所述制冷模块用于将所述中波红外线阵tdiccd单元稳定在低温合适的温度；

12、多个中波红外读出电路模块，其与所述制冷模块对应，所述中波红外读出电路模块用于将曝光后中波红外线阵tdiccd单元中包含中波红外景物信息的电荷读出；

13、中波红外移位寄存模块，其用于将中波红外读出电路模块读出的电荷进行收集、输出。

14、进一步的，所述支持异速像移补偿功能短波红外探测器包括：

15、多组短波红外线阵tdiccd单元；

16、多个短波红外电荷速度驱动模块，其与所述短波红外线阵tdiccd单元对应，所述短波红外电荷速度驱动模块用于控制短波红外线阵tdiccd单元电荷转移速度；

17、制冷模块，其用于将所述短波红外线阵tdiccd单元稳定在低温合适的温度；

18、多个短波红外读出电荷移位寄存模块，其与所述短波红外线阵tdiccd单元对应，所述短波红外读出电路模块用于将曝光后短波红外线阵tdiccd单元中包含短波红外景物信息的电荷读出、收集、输出。

19、进一步，飞机总线向中波红外控制台模块提供飞机的高度和速度信息；中波红外控制台模块用于发送中波红外相机工作指令和工作参数；中波红外相机控制器用于接收中波红外操作台模块发送的工作指令及工作参数，并且根据工作参数确定任务参数，并向中波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块发送中波红外垂直时序控制指令；中波红外驱动模块用于驱动支持异速像移补偿功能中波红外探测器工作；中波红外温控模块用于稳定支持异速像移补偿功能中波红外探测器温度、中波红外镜头采集光信号、中波红外遮光罩用于保护支持异速像移补偿功能中波红外探测器、支持异速像移补偿功能中波红外探测器将光信号转换为电信号，将像移补偿后的信号输入至中波红外非均匀性矫正模块进行非均匀性校正，中波红外数据处理模块将中波红外非均匀性矫正模块校正后的信号进行处理、输入至中波红外接口模块、中波红外图像存储模块用于存储异速像移补偿后的中波红外图像。

20、进一步，飞机总线向短波红外控制台模块提供飞机的高度和速度信息；短波红外控制台模块用于发送短波红外相机工作指令和工作参数；短波红外相机控制器用于接收短波红外操作台模块发送的工作指令及工作参数，并且根据工作参数确定任务参数，并向短波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块发送短波红外垂直时序控制指令；短波红外驱动模块用于驱动支持异速像移补偿功能短波红外探测器工作；短波红外温控模块用于稳定支持异速像移补偿功能短波红外探测器温度、短波红外镜头采集光信号、短波红外遮光罩用于保护支持异速像移补偿功能短波红外探测器、支持异速像移补偿功能短波红外探测器将光信号转换为电信号，将像移补偿后的信号输入至短波红外非均匀性矫正模块进行非均匀性校正，短波红外数据处理模块将短波红外非均匀性矫正模块校正后的信号进行处理、输入至短波红外接口模块、短波红外图像存储模块用于存储异速像移补偿后的短波红外图像。

21、进一步，所述图像显示模块可存储中波红外图像和短波红外图像。

22、进一步，所述飞机总线为asm总线。

23、进一步，所述中波红外控制台模块、短波红外控制台模块利用嵌入式微型计算机开发，中波红外相机控制器、短波红外相机控制器利用单片机开发，中波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块、短波红外异速像移补偿时序控制与驱动模块利用fpga开发，中波红外驱动模块、短波红外驱动模块为一体化模块，支持异速像移补偿功能中波红外探测器、支持异速像移补偿功能短波红外探测器为一体化探测器，中波红外温控模块、短波红外温控模块利用dsp开发。

24、进一步，所述中波红外镜头、所述短波红外镜头为光学镜头，所述中波红外遮光罩、所述短波红外遮光罩为金属遮光罩。

25、进一步，所述中波红外非均匀性校正模块、所述短波红外非均匀性校正模块利用dsp开发，所述中波红外数据处理模块、所述短波红外数据处理模块利用专用开发板开发，所述中波红外接口模块、所述短波红外接口模块利用专用开发板开发，所述中波红外图像存储模块、所述短波红外图像存储模块利用专用开发板开发，所述图像显示模块利用触摸屏计算机开发。

26、相对于现有技术，本技术的有益效果在于：

27、本技术的支持异速像移补偿功能的双波段红外航空相机在不额外增加系统硬件设备的前提下，可实现航空异速像移补偿，且能够降低成像系统质量、体积、功耗、成本。