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《第六章直視型光電成像系統(tǒng)與特性分析_光電成像原理與技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第六章直視型光電成像系統(tǒng)與特性分析6.1.直視型光電成像系統(tǒng)的工作原理6.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性6.3.直視型光電成像系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)6.4.夜視系統(tǒng)的作用距離估算AN/AVS-6AN/AVS-9NW-2000ICCDAN/PVS-7DF7000A/F7001AN.269776專用箱2021/7/246.1.直視型光電成像系統(tǒng)的工作原理直視型主動(dòng)紅外成像系統(tǒng)紅外光源物鏡組紅外變像管高壓電源目鏡組人眼直視型夜視成像系統(tǒng)(夜視儀)物鏡組像增強(qiáng)器高壓電源目鏡組人眼2021/7/246.1.直視型光電成像系統(tǒng)的工作原理
2、主動(dòng)紅外成像系統(tǒng):工作波段為0.76~1.2μm的近紅外波段,其長波限由變像管光電陰極的光譜響應(yīng)決定。2021/7/246.1.直視型光電成像系統(tǒng)的工作原理主動(dòng)紅外成像系統(tǒng)的工作特點(diǎn):利用反射能力的差異。天氣好時(shí),近紅外具有較高的大氣透射比。“主動(dòng)照明”不受環(huán)境影響,目標(biāo)與背景反差加大。選通,可在很多特殊場合下應(yīng)用對(duì)于軍事應(yīng)用。容易暴露。綠色草木混凝土暗綠色漆2021/7/246.1.直視型光電成像系統(tǒng)的工作原理直視型(被動(dòng))微光成像系統(tǒng):直視型微光成像系統(tǒng)(又稱為微光夜視儀)利用微光增強(qiáng)技術(shù),可在極低照度(10-5lx)下
3、完全“被動(dòng)”式工作,可明顯改善人眼在微光下的視覺性能。2021/7/246.1.直視型光電成像系統(tǒng)的工作原理直視型(被動(dòng))微光成像系統(tǒng)的工作特點(diǎn):被動(dòng)-隱蔽性好景物之間反差小受自然照度和大氣透明度影響大2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性夜視成像系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)夜視成像物鏡夜視系統(tǒng)對(duì)成像物鏡的基本要求光電成像系統(tǒng)用物鏡的分類目鏡直視成像系統(tǒng)對(duì)成像目鏡的基本要求光電成像系統(tǒng)中常用的目鏡ds0ds1u0u1L0Ef?l?D?Dn1n0?l2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性主動(dòng)紅外成
4、像的照明系統(tǒng)主動(dòng)紅外成像系統(tǒng)對(duì)紅外照明系統(tǒng)的基本要求紅外光源、紅外濾光片、照明系統(tǒng)的反射鏡像管的小型化直流高壓電源直視成像系統(tǒng)對(duì)高壓電源的基本要求直流高壓電源的工作原理倍壓整流電路自動(dòng)亮度控制(ABC)電路直流選通高壓電源2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性夜視成像系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)-成像物鏡夜視系統(tǒng)對(duì)成像物鏡的基本要求大的通光口徑和相對(duì)孔徑。小的漸暈。寬光譜范圍的色差校正。物鏡有好的調(diào)制傳遞特性。最大限度地消除雜散光。在紅外光學(xué)系統(tǒng)中,必須同時(shí)考慮聚光系統(tǒng)和掃描系統(tǒng)。盡可能減小被動(dòng)紅外系統(tǒng)中冷反射所產(chǎn)生
5、的圖像缺陷。2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性夜視成像系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)-成像物鏡光電成像系統(tǒng)用物鏡的分類折射系統(tǒng):反射系統(tǒng):折反系統(tǒng):2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性a)雙高斯型物鏡b)匹茲伐型物鏡改進(jìn)的雙高斯型改進(jìn)的匹茲伐型折射系統(tǒng):易校正像差,可獲得較大視場,結(jié)構(gòu)簡單,裝調(diào)方便。2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性由于紅外材料價(jià)格昂貴(Ge,Si單晶),折射比高而反射損失大,在滿足需要條件下應(yīng)盡可能減少透鏡片數(shù)。在像質(zhì)要求不高的輻射計(jì)中多用單片折
6、射透鏡。為了減小單透鏡的球差和色差,也做成組合透鏡。2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性單反射鏡的四種形式(a)球面單反射鏡(b)拋物面反射鏡(c)橢球面反射鏡(d)雙曲面反射鏡兩種常用的拋物面反射鏡(a)光闌位于焦面(同軸)(b)焦點(diǎn)在入射光束之外(離軸)2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性雙反射鏡的基本結(jié)構(gòu)(a)牛頓系統(tǒng)(b)卡塞格倫系統(tǒng)(c)格里高里系統(tǒng)反射系統(tǒng):大口徑,長焦距,且取材容易,即可用金屬材料,也可在普通玻璃上鍍金屬膜或介質(zhì)膜來制作,對(duì)材料要求不高。其光能損失
7、小,無透射損失(即鏡面反射比比透鏡的透射比高),不產(chǎn)生色差。,但也存在體積大及次鏡遮擋等缺點(diǎn)。2021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性夜視成像系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)-成像物鏡光電成像系統(tǒng)用物鏡的分類折反系統(tǒng):要解決的問題:反射式物鏡系統(tǒng)需要采用非球面鏡,而非球面鏡加工檢驗(yàn)困難,成本高。解決途徑:改進(jìn)反射系統(tǒng),把反射鏡的主鏡和次鏡都采用球面鏡,而用加入補(bǔ)償透鏡的方法校正球面鏡的球差,構(gòu)成折反式物鏡系統(tǒng)??蓪?shí)現(xiàn)大口徑長焦距,常用的折反射物鏡有施密特系統(tǒng)、曼金折反射鏡、包沃斯—馬克蘇托夫系統(tǒng)以及包沃斯—卡塞格倫系統(tǒng)。2
8、021/7/246.2.夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及其特性(a)施密特校正板(b)改進(jìn)的施密特校正板施密特校正板工作原理(a)曼金折反鏡-(b)曼金-卡塞格倫系統(tǒng)曼金折反射鏡包沃斯-馬克蘇托夫系統(tǒng)1-校正透鏡的交替位置;2-孔徑光闌;3-校正透鏡;4-焦面;5-球面反射鏡2021/7/24