專利名稱：紅外體視熱像方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紅外熱像技術(shù)，特別是一種可以同時探測被觀察目標(biāo)的幅射強度和距 離的紅外體視熱像方法及其系統(tǒng)。二、 背景技術(shù)現(xiàn)有的紅外成像系統(tǒng)只能記錄被觀察目標(biāo)的紅外輻射在積分時間內(nèi)的強度，即現(xiàn) 有紅外成像系統(tǒng)對紅外輻射的利用僅僅局限在其輻射的在積分時間內(nèi)的平均振幅&。 通過現(xiàn)有的紅外成像系統(tǒng)記錄存儲的信息僅僅是被觀察物體在積分時間內(nèi)的輻射強 度。圖像信息的表達(dá)方式采用的只是簡單的二維強度矩陣。由于被觀察物體的二維強 度矩陣不包含被觀察目標(biāo)的距離信息，通過該二維矩陣實現(xiàn)目標(biāo)探測與識別的準(zhǔn)確率 難以滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的要求，也無法真正建立智能化的目標(biāo)探測預(yù)警系統(tǒng)。為了同時探測被觀察目標(biāo)的紅外輻射強度和距離信息，現(xiàn)有的方法是在使用紅外 熱成像儀的基礎(chǔ)上同時采用輔助設(shè)備(或技術(shù))探測目標(biāo)的距離信息，包括激光脈沖 測距，激光相位測距，全息成像，雙目成像測距，單目多角測距等。這些輔助設(shè)備(或 技術(shù))探測目標(biāo)的距離信息的基本原理主要有兩個方面(i )通過引入?yún)⒖驾椛洌?主動測距技術(shù)。如激光測距，全息成像；(ii)通過多傳感器或多次成像，即被動測距 成像技術(shù)。如雙目成像測距，單目多角測距等。盡管采用輔助設(shè)備(或技術(shù))可以確 定被觀察目標(biāo)的距離，如現(xiàn)在比較成熟的激光脈沖測距，激光相位測距，全息成像， 雙目成像測距，單目多角測距等。基于上述原理的成像系統(tǒng)主要存在以下不足(i) 系統(tǒng)復(fù)雜，難以實現(xiàn)小型化；(ii)引入的參考輻射容易暴露己方，無法回避安全性問 題。20世紀(jì)90年代末，W. Thomas Cathey博士和Edward R. Dowski博士發(fā)表了 一系列論 文闡述了利用波前編碼(wave-frontcoding)實現(xiàn)在可見光波段內(nèi)的目標(biāo)距離探測的原理 禾口方法("Wave-front Coding for Detection and Estimation with a Single-Lens Incoherent Optical System，，，/C4S5 Ow/ere"ce Vol. 4，pp.2451-2454， May 1995。和"Single-Lens,Single-Image, Incoherent Passive Ranging Systems", Vol. 33,pp.6762-6773. 1994)。其基本原理是通過在光學(xué)系統(tǒng)中引進(jìn)滿足一定條件的"mask"， 使成像系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)形成一系列周期變化的與目標(biāo)物體距離有關(guān)的零點。由于 非相干成像系統(tǒng)與光強呈線性關(guān)系，在傳遞函數(shù)中這些與距離有關(guān)的零點被傳遞并最 終會成像。因此，可通過對給定的采樣圖像的頻譜分析來估計目標(biāo)物體的距離。美國 公開發(fā)明專利US 7106510給出了利用在可見光波段內(nèi)利用波前編碼(wave-front coding) 實現(xiàn)對被觀察目標(biāo)的距離信息進(jìn)行實時探測的距離成像系統(tǒng)。但其存在的主要缺點包 括1、該成像系統(tǒng)只能在可見光波段內(nèi)工作，太陽光或人造光源在可見光波段內(nèi)對其 探測的干擾非常明顯，更重要的是其工作條件需要滿足一定的光照條件，限制了其應(yīng) 用場合，降低了可應(yīng)用性。2、該成像系統(tǒng)在探測被觀察目標(biāo)距離信息的同時無法對被 觀察目標(biāo)的強度進(jìn)行探測。三、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種系統(tǒng)簡單、安全可靠及應(yīng)用廣泛，并能夠同時實現(xiàn)對 被觀察目標(biāo)的紅外輻射強度和距離信息的實時探測的紅外體視熱成像儀方法其系統(tǒng)。 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為 一種紅外體視熱像方法，包括以下步驟第一步，紅外相位掩模對被觀察目標(biāo)的紅外輻射進(jìn)行波前編碼，其調(diào)制傳遞函數(shù) 和點擴散函數(shù)發(fā)生改變；第二步，編碼后的被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息通過紅外光學(xué)系統(tǒng)和紅外傳感器后 得到編碼后的模糊圖像；第三步，經(jīng)過紅外傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)信號模式后，以差分信號的形式輸入到信號處理系統(tǒng)；第四步，信息處理系統(tǒng)對該紅外圖像進(jìn)行圖像還原和圖像計算，得到被觀察目標(biāo) 的輻射強度信息和距離信息后，輸出兩路標(biāo)準(zhǔn)的PAL制式電視信號，其中一路黑白電 視信號以圖像灰度值標(biāo)稱了被觀察目標(biāo)紅外輻射的強度，另一路偽彩色信號以顏色深 淺表示被觀察目標(biāo)的距離，即信息處理系統(tǒng)包含兩個通道，對同一個紅外傳感器的信 息進(jìn)行不同的處理，即圖像還原處理中，對紅外傳感器得到的信息進(jìn)行正則化處理， 圖像被還原；圖像計算處理中，對紅外傳感器得到的信息進(jìn)行采樣，得到其傅立葉變換后的強度頻譜圖，并計算出在不同的像素點上得頻譜峰的頻率，由物體的距離與峰 的頻率的關(guān)系，得到該紅外圖像傳感器內(nèi)被觀察目標(biāo)的遠(yuǎn)近。本發(fā)明紅外體視熱像方法在紅外圖像進(jìn)行圖像還原和圖像計算處理中，紅外傳感 器的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)信號模式后，以差分信號的形式輸入信號處理系統(tǒng)中，首先進(jìn) 行圖像預(yù)處理，完成中值濾波及去噪干擾；然后對圖像進(jìn)行分離和頻譜分析，完成快 速傅立葉變化和圖像分離后，將輻射圖像和距離圖像以同樣的編碼格式分別進(jìn)行強度 圖像復(fù)原和距離圖像計算處理，即在強度圖像復(fù)原處理時對輸入信號進(jìn)行解碼，利用 正則變化得到被觀察目標(biāo)的輻射強度信號，在距離圖像計算處理時對輸入信號進(jìn)行頻 譜分析，并統(tǒng)計得到圖像頻譜的峰的頻率，計算被觀察目標(biāo)的距離信息；最后，在強 度圖像復(fù)原和距離圖像計算處理后同時將同一幀內(nèi)的輻射強度信息和距離信息進(jìn)行信 息重組和輸出控制，即對強度圖像復(fù)原處理的信號進(jìn)行顯示灰度與輻射強度信息的匹 配，對距離圖像計算處理的信號進(jìn)行顯示顏色與距離信息的匹配。一種實現(xiàn)上述紅外體視熱像方法的系統(tǒng)，包括紅外光學(xué)系統(tǒng)和紅外傳感器，在該 紅外光學(xué)系統(tǒng)的前端設(shè)置紅外相位掩模，該紅外相位掩模安裝在紅外光學(xué)系統(tǒng)的光瞳 上；在紅外光學(xué)系統(tǒng)的焦點上設(shè)置紅外傳感器，輸出紅外輻射強度和距離信息的信息 處理系統(tǒng)通過電隔離方式輸入驅(qū)動信號到紅外傳感器，該紅外傳感器通過差分信號方 式輸出圖像信號到信息處理系統(tǒng)。本發(fā)明紅外體視熱像系統(tǒng)的信息處理系統(tǒng)中，紅外傳感器驅(qū)動模塊與紅外傳感器 連接，該紅外傳感器與圖像預(yù)處理模塊連接，該圖像預(yù)處理模塊與圖像分離及頻譜分 析模塊連接，該圖像分離及頻譜分析模塊分別與圖像復(fù)原模塊和圖像計算模塊連接， 所述的圖像復(fù)原模塊和圖像計算模塊與信息重組和輸出控制模塊連接，該信息重組和 輸出控制模塊設(shè)置輸出紅外輻射強度和距離信息的接口。本發(fā)明紅外體視熱像系統(tǒng)的紅外相位掩模的強度脈沖響應(yīng)函數(shù)在被觀察目標(biāo)具有 低的空間頻率特性時，在離焦量為-20<^<20條件下，系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)的均方差介 于0.02與0.05之間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著的效果是(1)現(xiàn)有技術(shù)若要同時完成輻射測量 和距離測量需要同時使用雙路測試或主被動結(jié)合的方式才能完成，系統(tǒng)復(fù)雜，成本昂貴。本發(fā)明中實現(xiàn)輻射測量和距離測量只需要增加一個紅外相位掩模，因此系統(tǒng)復(fù)雜 程度降低，可以實現(xiàn)微型化。(2)所有計算和操作可以在硬件上實現(xiàn)，可以實現(xiàn)實時 探測，具有良好的實時探測性。(3)本發(fā)明中，實現(xiàn)輻射測量和距離測量采用了全被 動方式，無需借助輔助輻射源，可以避免暴露觀察者，具有良好的安全性。(4)在紅 外波段內(nèi)工作，避免了自然光源或人造光源對探測的干擾。同時，無需借助其他光源 或輻射設(shè)備，便于不同場合的應(yīng)用。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。四

圖1是本發(fā)明紅外體視熱像儀的系統(tǒng)組成示意圖。圖2是本發(fā)明紅外體視熱像儀的信息處理系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。五具體實施方式
本發(fā)明紅外體視熱像方法，包括以下步驟第一步，紅外相位掩模1對被觀察目標(biāo)的紅外輻射進(jìn)行波前編碼(wave-front coding)，其調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)和點擴散函數(shù)(PSF)發(fā)生改變；第二步，編碼后的被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息通過紅外光學(xué)系統(tǒng)2和紅外傳感器3 后得到編碼后的模糊圖像；第三步，經(jīng)過紅外傳感器3的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)信號模式后，以差分信號的形式 輸入到信號處理系統(tǒng)4;第四步，信息處理系統(tǒng)4對該紅外圖像進(jìn)行圖像還原和圖像計算，得到被觀察目 標(biāo)的輻射強度信息和距離信息后，輸出兩路標(biāo)準(zhǔn)的PAL制式電視信號，其中一路黑白 電視信號以圖像灰度值標(biāo)稱了被觀察目標(biāo)紅外輻射的強度，另一路偽彩色信號以顏色 深淺表示被觀察目標(biāo)的距離，即信息處理系統(tǒng)4包含兩個通道，對同一個紅外傳感器3 的信息進(jìn)行不同的處理，即圖像還原處理中，對紅外傳感器3得到的信息進(jìn)行正則化 處理，圖像被還原；圖像計算處理中，對紅外傳感器3得到的信息進(jìn)行采樣，得到其傅立葉變換后的強度頻譜圖，并計算出在不同的像素點上得頻譜峰的頻率，由物體的 距離與峰的頻率的關(guān)系，得到該紅外圖像傳感器3內(nèi)被觀察目標(biāo)的遠(yuǎn)近。在紅外圖像進(jìn)行圖像還原和圖像計算處理中，紅外傳感器3的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)信號模式后，以 差分信號的形式輸入信號處理系統(tǒng)4中，首先進(jìn)行圖像預(yù)處理，完成中值濾波及去噪 干擾；然后對圖像進(jìn)行分離和頻譜分析，完成快速傅立葉變化和圖像分離后，將輻射 圖像和距離圖像以同樣的編碼格式分別進(jìn)行強度圖像復(fù)原和距離圖像計算處理，即在 強度圖像復(fù)原處理時對輸入信號進(jìn)行解碼，利用正則變化得到被觀察目標(biāo)的輻射強度 信號，在距離圖像計算處理時對輸入信號進(jìn)行頻譜分析，并統(tǒng)計得到圖像頻譜的峰的 頻率，計算被觀察目標(biāo)的距離信息；最后，在強度圖像復(fù)原和距離圖像計算處理后同 時將同一幀內(nèi)的輻射強度信息和距離信息進(jìn)行信息重組和輸出控制，即對強度圖像復(fù) 原處理的信號進(jìn)行顯示灰度與輻射強度信息的匹配，對距離圖像計算處理的信號進(jìn)行 顯示顏色與距離信息的匹配。最后顯示系統(tǒng)可以分別顯示被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息 和距離信息。結(jié)合圖1，實現(xiàn)上述紅外體視熱像方法的系統(tǒng)，包括紅外光學(xué)系統(tǒng)2和紅外傳感器3,在該紅外光學(xué)系統(tǒng)2的前端設(shè)置紅外相位掩模1，該紅外相位掩模1安裝在紅外光 學(xué)系統(tǒng)2的光瞳上；在紅外光學(xué)系統(tǒng)2的焦點上設(shè)置紅外傳感器3，輸出紅外輻射強度 和距離信息的信息處理系統(tǒng)4通過電隔離方式輸入驅(qū)動信號到紅外傳感器3，該紅外傳 感器3通過差分信號方式輸出圖像信號到信息處理系統(tǒng)4。所述的紅外相位掩模1可以使成像系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)形成一系列周期變化的與 目標(biāo)物體距離有關(guān)的零點。在傳遞函數(shù)中這些與距離有關(guān)的零點被傳遞并最終會成像。 因此可通過對給定的采樣圖像的頻譜分析來估計目標(biāo)物體的距離。該紅外相位掩模1 的強度脈沖響應(yīng)函數(shù)應(yīng)滿足在被觀察目標(biāo)具有低的空間頻率特性時，在離焦量為 -20<^<20條件下，系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的均方差介于0.02與0.05之間。本發(fā)明中，紅外相位掩模1采用CDM OPTICS公司提供的WAVEFRRONT CODING系列產(chǎn) 品。紅外相位掩模1屬于非球面光學(xué)薄膜，設(shè)置與紅外光學(xué)系統(tǒng)前的光瞳上，與紅外 光學(xué)系統(tǒng)2的透鏡的中心距離介于1/2透鏡厚度與透鏡厚度之間。紅外傳感器3位于紅 外光學(xué)透鏡2的聚焦點上。紅外傳感器3的分辨率需要大于400*600,工作波段為8/卵至12/^ 。信號處理系統(tǒng)4中的紅外傳感器驅(qū)動模塊5提供紅外傳感器的驅(qū)動控制 信號。信號處理系統(tǒng)4中的紅外傳感器3與紅外傳感器驅(qū)動模塊5的連接采用電隔離方式，通過ANANLOG DEVICE生產(chǎn)的Icouple系列的電隔離芯片實現(xiàn)。紅外傳感器 3的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)信號模式后，以差分信號的形式連接到信號處理系統(tǒng)4的圖像預(yù) 處理模塊6。圖像預(yù)處理模塊6主要完成5x5的中值濾波及其他去噪算法等。經(jīng)過圖像 預(yù)處理模塊6處理的圖像送至圖像分離和頻譜分析模塊7。圖像分離和頻譜分析模塊7 完成快速傅立葉變化和圖像分離后，將輻射圖像和距離圖像以同樣的編碼格式分別送 到強度圖像復(fù)原模塊8和距離圖像計算模塊9。強度圖像復(fù)原模塊8對輸入信號進(jìn)行解 碼，利用正則變化得到被觀察目標(biāo)的輻射強度信號。距離圖像計算模塊9對輸入信號 進(jìn)行頻譜分析，并統(tǒng)計得到圖像頻譜的峰的頻率，根據(jù)原有的公式計算被觀察目標(biāo)的 距離信息。最后，強度圖像復(fù)原模塊8和距離圖像計算模塊9同時將同一幀內(nèi)的輻射 強度信息和距離信息送給信息重組和輸出控制模塊10。信息重組和輸出控制模塊10 對強度圖像復(fù)原模塊8的信號進(jìn)行顯示灰度與輻射強度信息的匹配，對距離圖像計算 模塊9的信號進(jìn)行顯示顏色與距離信息的匹配。信息重組和輸出控制模塊10同時通過 USB接口與操作人員進(jìn)行人機交互操作。操作人員通過命令設(shè)置改變顯示灰度與顯示 灰度與輻射強度信息的匹配參數(shù)和改變顯示顏色與距離信息的偽彩色顯示模式的切 換。信息重組和輸出控制模塊10完成匹配后，將輸出信號轉(zhuǎn)換為模擬差分信號送到外 接液晶屏顯示。結(jié)合圖2，在所述的信息處理系統(tǒng)4中，紅外傳感器驅(qū)動模塊5、圖像預(yù)處理模塊 6和圖像分離和頻譜分析模塊7由主控芯片13完成。主控芯片13采用現(xiàn)場可編程邏輯 陣列芯片，其邏輯單元數(shù)大于6000單位，并具有硬件乘法器。主控芯片13、圖像復(fù)原 芯片14和圖像計算芯片15用LTTL電平通信傳輸。強度圖像復(fù)原模塊8和距離圖像 計算模塊9采用數(shù)字處理器(DSP)，其主頻大于300 MHz，并支持原始視頻信號采集模 式。圖像復(fù)原芯片14和圖像計算芯片15的輸出信號通過驅(qū)動芯片74LV16245后送到 圖像顯示和人機交互芯片10。紅外體視熱像儀工作時，被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息首先通過紅外相位掩模1。紅 外相位掩模1不改變被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息的輻射強度。經(jīng)過紅外相位掩模1編碼后，被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息根據(jù)離焦量的不同，形成具有不同零點的紅外輻射 頻譜。紅外傳感器3對該信息成像后轉(zhuǎn)換為電信號以差分形式送到主控芯片13。主控芯片13完成預(yù)處理等功能后分別送到圖像復(fù)原芯片8和圖像計算芯片9。 距離圖像計算芯片9中距離計算的算法如下若令為其強度脈沖響應(yīng)的傅立葉變換，A,為被觀察目標(biāo)的紅外輻射的輸入頻譜，A。為紅外傳感器得到的像頻譜，則有Aj^d^/^/^/yWhA"/;,/;"http://,歸一化后得到的是光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)，以離焦參量y為變量的函數(shù)。令《為 被觀察物體與體視熱成像儀的距離，《為體視熱成像儀的像距，光學(xué)系統(tǒng)的焦距為/ 。則有vp-三(丄+丄-丄)。 A 《《 /經(jīng)過采樣后，在紅外傳感器上得到的圖像的頻譜的峰的頻率w與離焦參數(shù)成正比。根據(jù)上式可得到物體的距離與峰的頻率W的關(guān)系為 ^ = ^ + 6,。其中6。， ^為與距離無關(guān)的常數(shù)。
權(quán)利要求
1. 一種紅外體視熱像方法，包括以下步驟第一步，紅外相位掩模[1]對被觀察目標(biāo)的紅外輻射進(jìn)行波前編碼，其調(diào)制傳遞函數(shù)和點擴散函數(shù)發(fā)生改變；第二步，編碼后的被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息通過紅外光學(xué)系統(tǒng)[2]和紅外傳感器[3]后得到編碼后的模糊圖像；第三步，經(jīng)過紅外傳感器[3]的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)信號模式后，以差分信號的形式輸入到信號處理系統(tǒng)[4]；第四步，信息處理系統(tǒng)[4]對該紅外圖像進(jìn)行圖像還原和圖像計算，得到被觀察目標(biāo)的輻射強度信息和距離信息后，輸出兩路標(biāo)準(zhǔn)的PAL制式電視信號，其中一路黑白電視信號以圖像灰度值標(biāo)稱了被觀察目標(biāo)紅外輻射的強度，另一路偽彩色信號以顏色深淺表示被觀察目標(biāo)的距離，即信息處理系統(tǒng)[4]包含兩個通道，對同一個紅外傳感器[3]的信息進(jìn)行不同的處理，即圖像還原處理中，對紅外傳感器[3]得到的信息進(jìn)行正則化處理，圖像被還原；圖像計算處理中，對紅外傳感器[3]得到的信息進(jìn)行采樣，得到其傅立葉變換后的強度頻譜圖，并計算出在不同的像素點上得頻譜峰的頻率，由物體的距離與峰的頻率的關(guān)系，得到該紅外圖像傳感器[3]內(nèi)被觀察目標(biāo)的遠(yuǎn)近。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外體視熱像方法，其特征在于在紅外圖像進(jìn)行圖像 還原和圖像計算處理中，紅外傳感器[3]的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)信號模式后，以差分信號 的形式輸入信號處理系統(tǒng)[4]中，首先進(jìn)行圖像預(yù)處理，完成中值濾波及去噪干擾；然 后對圖像進(jìn)行分離和頻譜分析，完成快速傅立葉變化和圖像分離后，將輻射圖像和距 離圖像以同樣的編碼格式分別進(jìn)行強度圖像復(fù)原和距離圖像計算處理，即在強度圖像 復(fù)原處理時對輸入信號進(jìn)行解碼，利用正則變化得到被觀察目標(biāo)的輻射強度信號，在 距離圖像計算處理時對輸入信號進(jìn)行頻譜分析，并統(tǒng)計得到圖像頻譜的峰的頻率，計 算被觀察目標(biāo)的距離信息；最后，在強度圖像復(fù)原和距離圖像計算處理后同時將同一 幀內(nèi)的輻射強度信息和距離信息進(jìn)行信息重組和輸出控制，即對強度圖像復(fù)原處理的 信號進(jìn)行顯示灰度與輻射強度信息的匹配，對距離圖像計算處理的信號進(jìn)行顯示顏色與距離信息的匹配。
3、 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述的紅外體視熱像系統(tǒng)，包括紅外光學(xué)系統(tǒng)[2]和紅 外傳感器[3]，其特征在于在該紅外光學(xué)系統(tǒng)[2]的前端設(shè)置紅外相位掩模[1],該紅外 相位掩模[1]安裝在紅外光學(xué)系統(tǒng)[2]的光瞳上；在紅外光學(xué)系統(tǒng)[2]的焦點上設(shè)置紅外傳 感器[3]，輸出紅外輻射強度和距離信息的信息處理系統(tǒng)[4]通過電隔離方式輸入驅(qū)動信 號到紅外傳感器[3],該紅外傳感器[3]通過差分信號方式輸出圖像信號到信息處理系統(tǒng) [4]。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外體視熱像系統(tǒng)，其特征在于所述的信息處理系統(tǒng)[4]中，紅外傳感器驅(qū)動模塊[5]與紅外傳感器[3]連接，該紅外傳感器[3]與圖像預(yù)處理模 塊[6]連接，該圖像預(yù)處理模塊[6]與圖像分離及頻譜分析模塊[7]連接，該圖像分離及頻 譜分析模塊[7]分別與圖像復(fù)原模塊[8]和圖像計算模塊[9]連接，所述的圖像復(fù)原模塊[8] 和圖像計算模塊[9]與信息重組和輸出控制模塊[10]連接，該信息重組和輸出控制模塊 [IO]設(shè)置輸出紅外輻射強度和距離信息的接口。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外體視熱像系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外相位掩模 [l]的強度脈沖響應(yīng)函數(shù)在被觀察目標(biāo)具有低的空間頻率特性時，在離焦量為-20<^<20 條件下，系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)的均方差介于0.02與0.05之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外體視熱像系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外相位掩模 [1]與紅外光學(xué)系統(tǒng)[2]的透鏡的中心距離介于0.5~1個透鏡厚度之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外體視熱像方法及其系統(tǒng)。該方法的步驟為紅外相位掩模對被觀察目標(biāo)的紅外輻射進(jìn)行波前編碼；編碼后的被觀察目標(biāo)的紅外輻射信息通過紅外光學(xué)系統(tǒng)和紅外傳感器后得到編碼后的模糊圖像；經(jīng)過紅外傳感器的輸出信號以差分信號的形式輸入到信號處理系統(tǒng)；信息處理系統(tǒng)對該紅外圖像進(jìn)行圖像還原和圖像計算，得到被觀察目標(biāo)的輻射強度信息和距離信息后輸出。該系統(tǒng)是在紅外光學(xué)系統(tǒng)的前端設(shè)置紅外相位掩模；在紅外光學(xué)系統(tǒng)的焦點上設(shè)置紅外傳感器，該紅外傳感器通過差分信號方式輸出圖像信號到信息處理系統(tǒng)。本發(fā)明復(fù)雜程度降低，可以實現(xiàn)微型化，具有良好的實時探測性和安全性并適于不同場合的應(yīng)用。
文檔編號G01S3/78GK101241173SQ20071002000
公開日2008年8月13日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者于雪蓮, 何偉基, 周蓓蓓, 毅 張, 張燦林, 張聞天, 柏連發(fā), 路東明, 錢 陳, 顧國華 申請人:南京理工大學(xué)