一种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标搜索探测装置制造方法
【专利摘要】一种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标搜索探测装置，该成像装置工作在卫星平台上，包括光学系统、扫描机构和多线列探测器；所述的扫描机构包括摆镜及其驱动装置；所述的多线列探测器包含Nd个线列探测器，每个线列探测器平行排列，相邻两个线列探测器之间的距离为di；任意两个线列探测器可探测运动速度大于vT的目标，包含目标与背景辐射能量信息的入射光经摆镜反射后由光学系统汇聚至焦平面，形成景物的像，驱动装置驱动摆镜按照角速率ω旋转，使景物的像以一定的先后顺序依次扫过各个线列探测器，线列探测器对景物的像进行采样，当景物的像完全经过该线列探测器后，形成一幅完整的图像。
【专利说明】一种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标搜索探测装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种运动目标搜索探测装置，可作为空中/空间运动目标的天基探测 系统。
【背景技术】
[0002] 基于多线列时差扫描的运动目标搜索探测装置的关键是形成具有一定时间间隔 的多幅图像，利用背景在短时间内不动，目标相对背景移动的特性，通过将时差图像相减滤 除背景，实现目标检测。在目前的线阵成像装置上，使用的是单线列探测器，单次扫描时间 长，（通常> 5s)，在两次扫描成像之间，背景变化较大，不利于背景消除，复杂背景下检测 弱小目标难度大。
【发明内容】
[0003] 本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种在短时间间隔内对同 一景物形成多幅时差图像的运动目标搜索探测装置。
[0004] 本发明的技术解决方案之一为：一种基于多线列时差扫描扩展米样的点目标搜索 探测装置，该探测装置工作在卫星平台上，包括光学系统、扫描机构和多线列探测器；所述 的扫描机构包括摆镜及其驱动装置；扫描机构位于光学系统前端，摆镜的尺寸应大于光学 系统的口径；所述的多线列探测器包含N d个线列探测器，每个线列探测器平行排列，相邻两 个线列探测器之间的距离为Φ，其中i = 1，2,…，Nd_l ;任意两个线列探测器可探测运动速 度大于ντ的目标，其中
【权利要求】
1. 一种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标搜索探测装置，该探测装置工作在卫星 平台上，其特征在于：包括光学系统（1)、扫描机构（2)和多线列探测器（3);所述的扫描机 构（2)包括摆镜及其驱动装置；扫描机构（2)位于光学系统（1)前端，摆镜的尺寸应大于光 学系统（1)的口径；所述的多线列探测器（3)包含N d个线列探测器，每个线列探测器平行 排列，相邻两个线列探测器之间的距离为屯，其中i = 1，2,…，Nd-1 ;任意两个线列探测器可 探测运动速度大于ντ的目标，其中
；其中△(!为任意两个线列探测器之间距 离，ω为扫描机构的扫描角速度，f为光学系统焦距，GSD为线列探测器的地面采样距离； 包含目标与背景辐射能量信息的入射光经摆镜反射后由光学系统（1)汇聚至焦平面， 形成景物的像，驱动装置驱动摆镜按照预设的角速率旋转，使景物的像以一定的先后顺序 依次扫过各个线列探测器：当景物的像以一定的速度扫过其中的一个线列探测器时，线列 探测器对景物的像进行采样，每次采样获得一行图像，当景物的像完全经过该线列探测器 后，形成一幅完整的图像；任意两个线列探测器成像的时间间隔At为
2. -种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标搜索探测装置，该探测装置工作在卫 星平台上，其特征在于：包括光学系统（1)、扫描机构（2)和线列探测器（3);所述的扫描 机构（2)包括摆镜及其驱动装置；扫描机构（2)位于光学系统（1)后端；所述的多线列探 测器包含N d个线列探测器，每个线列探测器平行排列，相邻两个线列探测器之间的距离 为山，其中i = 1，2, 一,4-1 ;任意两个线列探测器可探测运动速度大于ντ的目标，其中
其中Ad为任意两个线列探测器之间距离，ω为扫描机构的扫描角速度， f为光学系统焦距，GSD为线列探测器的地面采样距离； 包含目标与背景辐射能量信息的入射光经光学系统（1)汇聚至摆镜，经摆镜反射至焦 平面，形成景物的像；驱动装置驱动摆镜按照预设的角速率旋转，使景物的像以一定的先后 顺序依次扫过各个线列探测器：当景物的像以一定的速度扫过其中的一个线列探测器时， 线列探测器对景物的像进行采样，每次采样获得一行图像，当景物的像完全经过该探测器 后，形成一幅完整的图像，相邻两个线列探测器成像的时间间隔At >
3. 根据权利要求1或2所述的一种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标搜索探测装 置，其特征在于：所述的线列探测器为单个探测阵列，或者由奇偶元探测阵列组成。
4. 根据权利要求3所述一种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标搜索探测装置， 其特征在于：线列探测器由奇偶元探测阵列组成时，采用扩展采样成像方式，即像元对应的 瞬时视场为IFOV，相邻两个探测阵列平行排列，在垂直扫描方向依次错开1/2个像元，并 设置探测阵列在扫描方向、在一个采样长度内采样S t次；将奇偶元探测阵列分别采集图像 数据进行对齐拼接处理后形成一帧探测图像；所述采样长度为像元对应的瞬时视场；所述 St > 2。
【文档编号】H04N5/232GK104159007SQ201410318163
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】王虎妹, 王世涛, 董小萌, 孙晓峰, 宋鹏飞, 刘晓磊 申请人:中国空间技术研究院