【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本公開涉及光學(xué)合成孔徑望遠(yuǎn)鏡、計算成像、信號處理和紅外成像探測，尤其涉及一種運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、光學(xué)系統(tǒng)的分辨率受限于衍射極限，則提升光學(xué)系統(tǒng)口徑是提升分辨率的有效途徑，因此，使用大口徑單孔徑望遠(yuǎn)鏡可實(shí)現(xiàn)紅外高分辨率成像。由此，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高分辨率成像探測，需采用大口徑望遠(yuǎn)鏡，但目前大口徑單孔徑望遠(yuǎn)鏡具有加工制造難度大、平臺承載困難等問題。
2、基于拼接成像或干涉成像的光學(xué)合成孔徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)是大口徑單孔徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的有效替代方案，但是該方法首先需要通過機(jī)械結(jié)構(gòu)等硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)光學(xué)合成孔徑，然后采集接收光學(xué)合成孔徑成像結(jié)果，這對系統(tǒng)的光路微調(diào)機(jī)構(gòu)等硬件的精度提出了較高的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題，本公開提供了一種運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像方法及系統(tǒng)。
2、根據(jù)本公開的第一個方面，提供了一種運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像方法，包括：
3、利用空間光調(diào)制器，對初始線偏振激光本振進(jìn)行相位調(diào)制，得到正交相位調(diào)制激光本振；
4、在每個子鏡模塊中，
5、利用用于合束的消偏振分光棱鏡，對上述正交相位調(diào)制激光本振和經(jīng)傅里葉變換處理后的目標(biāo)紅外信號進(jìn)行合束處理，得到合束信號，其中，上述子鏡模塊中的子鏡用于對接收到的與運(yùn)動目標(biāo)對應(yīng)的目標(biāo)紅外信號進(jìn)行傅里葉變換處理，子鏡陣列包括多個上述子鏡模塊；
6、利用直接陣列探測器接收上述合束信號，生成與
7、根據(jù)與上述子鏡模塊對應(yīng)的全息圖像和激光本振圖像，構(gòu)造與上述子鏡模塊對應(yīng)的紅外復(fù)圖像，其中，上述激光本振圖像是在遮擋上述子鏡模塊中子鏡的情況下，上述直接陣列探測器采集得到的與上述正交相位調(diào)制激光本振對應(yīng)的激光本振圖像；
8、根據(jù)子鏡陣列參數(shù)和目標(biāo)距離參數(shù)，對與多個上述子鏡模塊各自對應(yīng)的紅外復(fù)圖像進(jìn)行合成孔徑成像處理，得到與上述運(yùn)動目標(biāo)對應(yīng)的合成孔徑成像結(jié)果，其中，與多個上述子鏡模塊各自對應(yīng)的紅外復(fù)圖像是在上述運(yùn)動目標(biāo)運(yùn)動過程的同一時刻下得到的。
9、本公開的第二方面提供了一種運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像系統(tǒng)，包括：
10、空間光調(diào)制器，用于對初始線偏振激光本振進(jìn)行相位調(diào)制，得到正交相位調(diào)制激光本振；
11、在每個子鏡模塊中，
12、用于合束的消偏振分光棱鏡，用于對上述正交相位調(diào)制激光本振和經(jīng)傅里葉變換處理后的目標(biāo)紅外信號進(jìn)行合束處理，得到合束信號，其中，上述子鏡模塊中的子鏡用于對接收到的與運(yùn)動目標(biāo)對應(yīng)的目標(biāo)紅外信號進(jìn)行傅里葉變換處理，子鏡陣列包括多個上述子鏡模塊；
13、直接陣列探測器，用于接收上述合束信號，生成與上述子鏡模塊對應(yīng)的全息圖像；
14、計算模塊，用于根據(jù)與上述子鏡模塊對應(yīng)的全息圖像和激光本振圖像，構(gòu)造與上述子鏡模塊對應(yīng)的紅外復(fù)圖像，其中，上述激光本振圖像是在遮擋上述子鏡模塊中子鏡的情況下，上述直接陣列探測器采集得到的與上述正交相位調(diào)制激光本振對應(yīng)的激光本振圖像；
15、上述計算模塊，還用于根據(jù)子鏡陣列參數(shù)和目標(biāo)距離參數(shù)，對與多個上述子鏡模塊各自對應(yīng)的紅外復(fù)圖像進(jìn)行合成孔徑成像處理，得到與上述運(yùn)動目標(biāo)對應(yīng)的合成孔徑成像結(jié)果，其中，與多個上述子鏡模塊各自對應(yīng)的紅外復(fù)圖像是在上述運(yùn)動目標(biāo)運(yùn)動過程的同一時刻下得到的。
16、根據(jù)本公開提供的運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像方法及系統(tǒng)，將激光本振和空間光調(diào)制器相結(jié)合并利用直接陣列探測器對運(yùn)動目標(biāo)實(shí)現(xiàn)相干陣列功能，使得可以根據(jù)與子鏡模塊對應(yīng)的全息圖像和激光本振圖像形成紅外復(fù)圖像，并基于子鏡陣列參數(shù)和目標(biāo)距離參數(shù)，在計算模塊上即可實(shí)現(xiàn)對處于低速的運(yùn)動目標(biāo)的實(shí)時合成孔徑成像；與傳統(tǒng)大口徑單孔徑望遠(yuǎn)鏡相比，本公開的方法大幅降低了設(shè)備制造難度；與傳統(tǒng)光學(xué)合成孔徑成像系統(tǒng)相比，本公開的方法具有微調(diào)機(jī)構(gòu)等硬件精度要求低等特點(diǎn)，為未來大口徑成像系統(tǒng)的研制提供了基礎(chǔ)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像方法，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述子鏡模塊包括子鏡、1/4波片、用于合束的消偏振分光棱鏡、偏振片和直接陣列探測器；所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)與所述子鏡模塊對應(yīng)的全息圖像和激光本振圖像，構(gòu)造與所述子鏡模塊對應(yīng)的紅外復(fù)圖像，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)子鏡陣列參數(shù)和目標(biāo)距離參數(shù)，對與多個所述子鏡模塊各自對應(yīng)的紅外復(fù)圖像進(jìn)行合成孔徑成像處理，得到與所述運(yùn)動目標(biāo)對應(yīng)的合成孔徑成像結(jié)果，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述子鏡陣列參數(shù)包括所述子鏡的直徑、焦距和多個所述子鏡模塊中子鏡的排布情況，所述直接陣列探測器的像元尺寸、像元數(shù)量和積分時間，所述初始線偏振激光本振的波長；所述目標(biāo)距離參數(shù)為在所述運(yùn)動目標(biāo)運(yùn)動的初始時刻，所述運(yùn)動目標(biāo)與所述子鏡陣列中子鏡所在平面之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，多個所述子鏡模塊中的子鏡在同一平
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述初始線偏振激光本振采用連續(xù)波信號或者脈沖信號，所述脈沖信號的脈寬大于等于所述直接陣列探測器的積分時間；在所述初始線偏振激光本振采用所述脈沖信號的情況下，?所述初始線偏振激光本振通過信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號實(shí)現(xiàn)與所述直接陣列探測器的同步工作。
9.一種運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像系統(tǒng)，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括：激光本振模塊和信號發(fā)生器；所述激光本振模塊包括激光器、準(zhǔn)直器、用于分光的消偏振分光棱鏡和空間光調(diào)制器；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種運(yùn)動目標(biāo)紅外復(fù)圖像形成與子鏡陣列合成孔徑成像方法，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述子鏡模塊包括子鏡、1/4波片、用于合束的消偏振分光棱鏡、偏振片和直接陣列探測器；所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)與所述子鏡模塊對應(yīng)的全息圖像和激光本振圖像，構(gòu)造與所述子鏡模塊對應(yīng)的紅外復(fù)圖像，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)子鏡陣列參數(shù)和目標(biāo)距離參數(shù)，對與多個所述子鏡模塊各自對應(yīng)的紅外復(fù)圖像進(jìn)行合成孔徑成像處理，得到與所述運(yùn)動目標(biāo)對應(yīng)的合成孔徑成像結(jié)果，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述子鏡陣列參數(shù)包括所述子鏡的直徑、焦距和多個所述子鏡模塊中子鏡的排布情況，所述直接陣列探測器的像元尺寸、像元數(shù)量和積分時間，所述初始線偏振激光本振的波長；所述目標(biāo)距離參數(shù)為在所述運(yùn)動目標(biāo)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔岸婧，高敬涵，吳疆，李道京，王宇，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。