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专利名称：一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及成像仪领域，确切地说是指一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构。
背景技术：
随着红外热成像技术的不断发展和军事应用需求的强力推动，红外探测器在热像仪中的应用从上世纪70年代末期开始由第一代的多元探测器发展到第二代线阵焦平面进而到目前广泛应用的第三代的凝视型焦平面器件。探测器的红外敏感元规模也由第一代的几十像元发展到了几万乃至几十万甚至上百万像元。而且随着探测器技术的进步，热像仪本身的光机结构不断得到简化和小型化，目前应用第三代的非制冷红外探测器已经可以制造出和可见光摄像头体积重量相当的热像仪了，价格也由过去的天文数字逐步降低到为越来越多的领域能接受，并且应用领域由最初的纯军事目的逐步扩展到了工业无损检测、成像测温、输电线路维护、建筑检测、车船飞机导航、安防、气体探测等越来越广泛的领域。因为温度是决定物质形态和属性的一个基本物理参数，而热成像技术则是辅助人眼直接观察和检测这一特性的最佳工具和手段。所以热成像技术在现在和将来必将在国民经济中扮演越来越重要的角色，同时它本身也将随着技术的进步不断得到发展和完善。如上所述随着探测器规模的几何增长，为消除探测器材料本身非均勻性和缺陷的校正技术也日趋复杂，计算的数据量和对处理速度的要求也越来越高。拜现代半导体和数字信号处理技术的飞速发展所赐，这一切都不再成为问题和瓶颈。目前利用第三代凝视型焦平面器件所开发的热像仪整机内部通常在红外镜头目镜和探测器窗口之间设计有一个可切入光路的不透红外光线的金属档片机构，在开机初期和使用过程中进行本底校正以改善图像的质量和均勻性。其基本原理是为红外图像处理的计算过程提供一组代表均勻背景的参考数据和偏置，同时消除系统固有杂散光的干扰和光学设计、加工缺陷等多重作用。由于探测器响应的非均勻性限制，当这个的档片的温度比较接近目标的环境温度时探测器会工作在经过校正后比较理想的线性区域，也就能获取到比较好的红外图像质量，反之探测器会工作到校正区域以外的非线性区域，探测器本身的非均勻性和缺陷会暴露出来，图像质量会随之劣化和下降。不幸的是由于探测器、处理电路和电源以及档片机构往往装在一个密闭的外壳内，随着热像仪工作时间的增长带来的温升造成的档片温度增加会使得情况不断恶化。亦或热像仪所处的工作环境、安装位置的限制使得这种温差先天存在。由于高性能的制冷型热像仪探测器组件带有制冷机本身的功耗较大，这种情况更为明显。还有一种设计方案采用了经过打毛处理的透红外光的材料来替代金属档片，这种方案引入了一部分代表目标背景的辐射能量，在一些情况下的确能改善成像质量，但是由于红外毛玻璃本身的透过率较低，而其散射入射光线的能力又有限，在目标或背景中存在较强辐射物体时会带来明显的副作用，而且由于其透过率较低还会带来和不希望发生的图像亮度变化
实用新型内容
[0004]针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，可以解决热像仪在长时间或恶劣温度环境下工作，或者热像仪设备安装环境与目标所处环境温度温差不一致造成的热像仪机内温度和目标所处背景环境温度之间温差过大导致的热像仪输出图像劣化和衰退问题。为了解决以上的技术问题，本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，除了包括探测仪、挡片机构和镜头，所述探测仪设置有探测头，还包括透镜机构，所述透镜机构设置在所述探测头前面的入射光路中。优选地，所述透镜机构的透镜镀有红外增透膜。优选地，所述透镜机构为红外透镜。优选地，所述透镜机构为红外透镜组。优选地，所述透镜机构为微红外透镜阵列。优选地，所述透镜机构设置在所述挡片机构的挡片上。 优选地，所述透镜机构设置在所述镜头内。本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，除了包括探测仪、 挡片机构和镜头，所述探测仪设置有探测头，还包括透镜机构，所述透镜机构设置在所述探测头前面的入射光路中。与现有技术相比，本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，可以解决热像仪在长时间或恶劣温度环境下工作，或者热像仪设备安装环境与目标所处环境温度温差不一致造成的热像仪机内温度和目标所处背景环境温度之间温差过大导致的热像仪输出图像劣化和衰退问题。

图1为本实用新型中可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构的结构示意图。其中，图中各标示为1-镜头、2-挡片机构、3-探测头、4-探测仪、21-挡片、22-挡片电机。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本实用新型所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。请参见图1，该图为本实用新型中可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构的结构示意图。实施例1本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，包括探测仪4、挡片机构2和镜头1，探测仪4设置有探测头3，挡片机构2包括挡片21和挡片电机22。透镜机构(图中未示出)设置在探测头3前面的入射光路中的镜头1内。透镜机构为红外透镜组，透镜镀有红外增透膜。实施例2本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，包括探测仪4、挡片机构2和镜头1，探测仪4设置有探测头3，挡片机构2包括挡片21和挡片电机22。透镜机构(图中未示出)设置在探测头3前面的入射光路中的挡片机构2的挡片21上。透镜机构为红外透镜，透镜镀有红外增透膜。实施例3本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，包括探测仪4、挡片机构2和镜头1，探测仪4设置有探测头3，挡片机构2包括挡片21和挡片电机22。透镜机构(图中未示出)设置在探测头3前面的入射光路中。透镜机构为微红外透镜阵列，透镜镀有红外增透膜。本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，其动作时让镜头的成像最大限度的离焦，在不明显影响入射光积分能量值的前提下取得一个均勻化的目标背景辐射参考值。由于透镜机构镀的透镜有高效增透膜、透过率很高(单个镜片透过率可达 95%以上)，在校正结构动作时红外镜头视场内的外部环境辐射能量仍然会继续投射到探测仪焦面上，采集到的本底信号是视场内目标区域实际的红外辐射能量，离焦设计又将这个辐射能量均勻化了。所以，本实用新型提供的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构避免了用彼此并无因果关系的不透明(或不够透明)的档片辐射来替代实际的目标区域环境辐射能量的误区，同时不会带来由于档片透过率过低对图像亮度造成的明显偏差，且专门的离焦设计对目标区域内的强辐射目标的均勻化效果也明显优于加工无规律的红外毛玻璃。与现有技术相比，本实用新型提供的可以解决热像仪在长时间或恶劣温度环境下工作，或者热像仪设备安装环境与目标所处环境温度温差不一致造成的热像仪机内温度和目标所处背景环境温度之间温差过大导致的热像仪输出图像劣化和衰退问题。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，包括探测仪、挡片机构和镜头，所述探测仪设置有探测头，其特征在于，还包括透镜机构，所述透镜机构设置在所述探测头前面的入射光路中。
2.根据权利要求1所述的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，其特征在于，所述透镜机构的透镜镀有红外增透膜。
3.根据权利要求2所述的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，其特征在于，所述透镜机构为红外透镜。
4.根据权利要求2所述的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，其特征在于，所述透镜机构为红外透镜组。
5.根据权利要求2所述的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，其特征在于，所述透镜机构为微红外透镜阵列。
6.根据权利要求1所述的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，其特征在于，所述透镜机构设置在所述挡片机构的挡片上。
7.根据权利要求1所述的可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，其特征在于，所述透镜机构设置在所述镜头内。
专利摘要本实用新型公开一种可改善凝视型热像仪成像质量的校正结构，除了包括探测仪、挡片机构和镜头，所述探测仪设置有探测头，还包括透镜机构，所述透镜机构设置在所述探测头前面的入射光路中。与现有技术相比，本实用新型提供的可以解决热像仪在长时间或恶劣温度环境下工作，或者热像仪设备安装环境与目标所处环境温度温差不一致造成的热像仪机内温度和目标所处背景环境温度之间温差过大导致的热像仪输出图像劣化和衰退问题。
文档编号G01J5/08GK202024823SQ20112006416
公开日2011年11月2日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者周丁力, 赵劲松, 赵媊媊, 赵进豪 申请人:赵进豪