晝夜光電透窗探測系統的製作方法
2024-03-22 17:15:05
晝夜光電透窗探測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光學【技術領域】，尤其是一種晝夜光電透窗探測系統。包括雷射器，產生和發生雷射，用於對窗戶內目標進行照明，增強目標信號強度；雷射發射天線，用於對雷射器發出的光束進行整形、勻化，從而形成一定的發散角，實現有效的雷射照明；濾光鏡，用於對環境光進行光譜波段濾除，將系統中雷射波段以外的光濾除，以提高系統信噪比；接收物鏡，接收物鏡由光學成像鏡片組成，用以對目標進行有效的清晰光學成像；光闌，用於增加系統的動態範圍，使得系統在白天的圖像具有較好的對比度，且保護探測器；本實用新型用於光學探測，提供一種晝夜光電透窗探測系統，在白天或黑暗情況下都具有良好的透窗探測效果。
【專利說明】晝夜光電透窗探測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學【技術領域】，尤其是一種晝夜光電透窗探測系統。
【背景技術】
[0002]誰能夠先敵發現目標、識別目標，誰就將擁有主動和先機。2010年菲律賓發生的大巴車劫持事件中，警方缺乏有效偵察手段，在內部情況不清情況下強行突破，最終擊斃了劫匪但造成了多名人質、警員的死亡慘劇。敘利亞、伊拉克等近年發生戰亂國家，經常出現汽車炸彈爆炸事故，由於軍方缺乏車內目標探測裝備而導致事故屢屢發生，傷亡慘重。這類城市環境下的車內、屋內信息獲取成為了 一個新課題。
[0003]透窗探測是近年來國內、國際反恐形勢嚴峻後產生的一種需求，其主要針對各類玻璃窗戶內的人員、物品進行有效的偵查、錄像，為後期行動提供有力的證據。目前，部隊、警方已大量裝備熱成像、微光、白光裝備，但這些均為常規探測裝備。熱成像探測系統由於無法透過玻璃介質因而無法採用；微光、白光系統可實現窗內目標的信號接收。
[0004]一個目標要能夠被光電系統獲取到信號，需要其在所處環境中具有一定的信噪t匕，當信噪比低於一定閾值時傳統探測系統無法感應到，使得探測失敗。白天環境下無法有效獲得窗內目標圖像是由於窗內的目標反射光信號太弱而外界環境光信號太強，導致目標信號被環境光淹沒；夜間環境下無法有效獲得窗內目標圖像是由於窗內的目標發射光信號太弱，無法被探測器感應到。因此，在白天、夜間黑暗情況下，傳統的微光、白光系統都無法有效的獲取到窗內目標圖像。
【發明內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種晝夜光電透窗探測系統，在白天或黑暗情況下都具有良好的透窗探測效果。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型包括:
[0007]雷射器，產生和發生雷射，用於對窗戶內目標進行照明，增強目標信號強度；
[0008]雷射發射天線，用於對雷射器發出的光束進行整形、勻化，從而形成一定的發散角，實現有效的雷射照明；
[0009]濾光鏡，用於對環境光進行光譜波段濾除，將系統中雷射波段以外的光濾除，以提高系統信噪比；
[0010]接收物鏡，接收物鏡由光學成像鏡片組成，用以對目標進行有效的清晰光學成像；
[0011]光闌，用於增加系統的動態範圍，使得系統在白天的圖像具有較好的對比度，且保護探測器；
[0012]光電探測器，用於對外界場景進行光-電或光-電-光轉換，用以提供光學成像圖像與視頻信號；
[0013]目視系統，用於對系統的光學或視頻圖像進行人眼觀察；[0014]控制電路，用以控制系統電源，雷射器和光電探測器的工作。
[0015]優選地，所述雷射器為近紅外半導體雷射器或光纖雷射器或半導體耦合光纖雷射器。
[0016]優選地，所述接收物鏡為定焦光學系統或變焦光學系統。
[0017]優選地，所述光電探測器為像增強器，所述目視系統為目鏡。
[0018]優選地，所述光電探測器為ICXD或ICMOS或CXD或CMOS，所述目視系統為顯示屏或顯示屏和目鏡的組合。
[0019]本實用新型具有以下技術效果:
[0020]1、通過發射和接收雷射進行探測，消除了環境光的影響，可以實現各類窗玻璃、貼膜玻璃的透窗探測。
[0021]2、採用近紅外工作波段，人眼不可見，可實現隱蔽偵察。
[0022]3、系統可獨立通過人眼觀察窗內目標，也可通過視頻信號進行遠距離輸出觀察。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]附圖 1為本實用新型的系統構成示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型所列舉的實施例，只是用於幫助理解本實用新型，不應理解為對本實用新型保護範圍的限定，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型思想的前提下，還可以對本實用新型進行改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求保護的範圍內。
[0025]如圖1所示，包括:
[0026]雷射器1，產生和發射雷射，用於對窗戶內目標進行照明，增強目標信號強度，該雷射器可以使用近紅外半導體雷射器或光纖雷射器或半導體耦合光纖雷射器。
[0027]雷射發射天線2，用於對雷射器發出的光束進行整形、勻化，從而形成一定的發散角，實現有效的雷射照明；
[0028]濾光鏡3，用於對環境光進行光譜波段濾除，將系統中雷射波段以外的光濾除，以提聞系統?目噪比；
[0029]接收物鏡4，接收物鏡由光學成像鏡片組成，用以對目標進行有效的清晰光學成像，，對透窗距離要求不高的系統可採用定焦光學系統，對透窗距離及解析度要求高的系統可採用變焦光學系統；
[0030]光闌5，用於增加系統的動態範圍，使得系統在白天的圖像具有較好的對比度，且保護探測器；
[0031]光電探測器6，用於對外界場景進行光-電或光-電-光轉換，用以提供光學成像圖像與視頻信號，所述光電探測器6為像增強器或ICXD或ICMOS或CXD或CMOS。
[0032]目視系統7，用於對系統的光學或視頻圖像進行人眼觀察；所述光電探測器6為像增強器時，所述目視系統7為目鏡，所述光電探測器6為ICCD或ICMOS或CCD或CMOS時，所述目視系統7為顯示屏或顯示屏和目鏡的組合；
[0033]控制電路8，用以控制系統電源，雷射器I和光電探測器6的工作，以及進行變焦等參數的調整，使系統有序工作。
[0034]系統工作時，首先由雷射器I發射出一束近紅外雷射，經雷射發射天線2實現光束整形後照射於前方窗戶。窗戶內目標的反射光與環境光經過濾光鏡3後進入接收物鏡4，繼而經過光闌5到達光電探測器6，從而形成光學圖像(使用像增強器時)或視頻信號(使用ICCD或ICMOS或CCD或CMOS時)，最後通過目視系統7觀察圖像。使用ICCD或ICMOS或CCD或CMOS時，還可直接將視頻信號引入到外部設備上，進行視頻外部觀看、存儲、發送，使用像增強器時則可通過目視系統的目鏡直接觀察圖像。
[0035]本實用新型的用途比較廣泛，如:
[0036]1、用於各類建築、車輛的窗內人員、物品等的定點偵察、取證；
[0037]2、用於反恐、治安的巡邏、檢查人員對建築、車輛等內部人員、物品進行流動偵察、檢測、取證等；
[0038]3、用於對特定窗內目標的全方位透窗偵察、監視，並通過視頻輸出形成組網化，形成指揮中心遠程監控。
【權利要求】
1.晝夜光電透窗探測系統，其特徵在於，包括: 雷射器(I)，產生和發生雷射，用於對窗戶內目標進行照明，增強目標信號強度； 雷射發射天線(2)，用於對雷射器發出的光束進行整形、勻化，從而形成一定的發散角，實現有效的雷射照明； 濾光鏡(3)，用於對環境光進行光譜波段濾除，將系統中雷射波段以外的光濾除，以提高系統信噪比； 接收物鏡(4)，接收物鏡由光學成像鏡片組成，用以對目標進行有效的清晰光學成像； 光闌(5)，用於增加系統的動態範圍，使得系統在白天的圖像具有較好的對比度，且保護探測器； 光電探測器(6)，用於對外界場景進行光-電或光-電-光轉換，用以提供光學成像圖像與視頻信號； 目視系統(7 )，用於對系統的光學或視頻圖像進行人眼觀察； 控制電路(8)，用以控制系統電源，雷射器和光電探測器的工作。
2.根據權利要求1所述的晝夜光電透窗探測系統，其特徵在於，所述雷射器(I)為近紅外半導體雷射器或光纖雷射器或半導體耦合光纖雷射器。
3.根據權利要求1所述的晝夜光電透窗探測系統，其特徵在於，所述接收物鏡(4)為定焦光學系統或變焦光學系統。
4.根據權利要求1所述的晝夜光電透窗探測系統，其特徵在於，所述光電探測器(6)為像增強器，所述目視系統(7 )為目鏡。
5.根據權利要求1所述的晝夜光電透窗探測系統，其特徵在於，所述光電探測器(6)為ICXD或ICMOS或CXD或CMOS，所述目視系統(7)為顯示屏或顯示屏和目鏡的組合。
【文檔編號】G01V8/12GK203786311SQ201420099874
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】張平, 蔡柯君, 沈昱, 火錫鵬, 邵峰 申請人:江蘇北方湖光光電有限公司