基于空間光調(diào)制器的雙波段集成化相機(jī)系統(tǒng)及成像方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空間光調(diào)制器的雙波段集成化相機(jī)系統(tǒng)及成像方法。 背景技術(shù) [0002] 紅外成像探測(cè)技術(shù)因具有抗干擾性強(qiáng)、目標(biāo)識(shí)別能力強(qiáng)和全天候工作等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于紅外夜視、紅外跟蹤、海關(guān)緝私、海上救援、森林消防、航空測(cè)量、資源勘探、生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)方面。紅外成像無論在社會(huì)應(yīng)用，還是國(guó)防建設(shè)中起著重要作用。但大面陣的紅外成像相機(jī)基本均為國(guó)外廠家生產(chǎn)，造價(jià)昂貴，同時(shí)由于技術(shù)封鎖，大面陣的紅外成像相機(jī)針對(duì)我國(guó)一直為禁運(yùn)狀態(tài)。而我國(guó)在面陣紅外成像相機(jī)方面的技術(shù)發(fā)展較為緩慢，面對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求，高靈敏、低成本的大面陣紅外成像系統(tǒng)的研制尤為迫切。 [0003] 尤其在氣體泄露、森林消防等應(yīng)用方面，需要大量高靈敏度、低成本的成像系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)有害氣體和森林火點(diǎn)等目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 發(fā)明內(nèi)容 [0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于空間光調(diào)制器的雙波段集成化相機(jī)系統(tǒng)及成像方法，僅用單點(diǎn)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了紅外波段的面陣測(cè)量，大大降低了系統(tǒng)成本。 [0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種基于空間光調(diào)制器的雙波段集成化相機(jī)系統(tǒng)，包括：電腦、數(shù)據(jù)線一、近紅外波段激光器、近紅外波段光纖、激光器發(fā)射鏡頭，空間光調(diào)制器、數(shù)據(jù)線二、投影鏡頭，紅外匯聚鏡頭、單點(diǎn)紅外探測(cè)器、數(shù)據(jù)線三、可見光CCD、可見光匯聚鏡頭和數(shù)據(jù)線四； [0006] 近紅外波段激光器、空間光調(diào)制器、單點(diǎn)紅外探測(cè)器和可見光CCD分別通過數(shù)據(jù)線一、數(shù)據(jù)線二、數(shù)據(jù)線三和數(shù)據(jù)線四與電腦連接；近紅外波段激光器通過近紅外波段光纖與激光器發(fā)射鏡頭連接； [0007] 投影鏡頭設(shè)置在空間光調(diào)制器與目標(biāo)物體之間，激光器發(fā)射鏡頭設(shè)置在空間光調(diào)制器與投影鏡頭之間； [0008] 匯聚鏡頭和單點(diǎn)紅外探測(cè)器設(shè)置在投影鏡頭下方，且匯聚鏡頭位于空間光調(diào)制器與目標(biāo)物體之間，單點(diǎn)紅外探測(cè)器位于空間光調(diào)制器與匯聚鏡頭之間； [0009] 可見光CCD和可見光匯聚鏡頭設(shè)置在投影鏡頭上方，且可見光匯聚鏡頭位于空間光調(diào)制器與目標(biāo)物體之間，可見光CCD位于空間光調(diào)制器與可見光CCD之間。 [0010] 優(yōu)選的，電腦，用于通過數(shù)據(jù)線一控制近紅外波段激光器發(fā)射近紅外光線，近紅外光線經(jīng)近紅外波段光纖和激光器發(fā)射鏡頭擴(kuò)束發(fā)出，照射到空間光調(diào)制器上。 [0011] 優(yōu)選的，電腦，還用于通過數(shù)據(jù)線二向空間光調(diào)制器輸入調(diào)制圖案，近紅外光線經(jīng)空間光調(diào)制器調(diào)制后通過投影鏡頭發(fā)射，照射到目標(biāo)物體上。 [0012] 優(yōu)選的，單點(diǎn)紅外探測(cè)器，用于通過紅外匯聚鏡頭對(duì)目標(biāo)物體反射光線進(jìn)行收集，得到光線強(qiáng)度信號(hào)，并將得到的光線強(qiáng)度信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)線三發(fā)送至電腦，與電腦中存儲(chǔ)的調(diào)制圖案進(jìn)行關(guān)聯(lián)，計(jì)算得到目標(biāo)物體的紅外圖像。 [0013] 優(yōu)選的，電腦，還用于在通過目標(biāo)物體的紅外圖像確定目標(biāo)后，通過數(shù)據(jù)線四控制可見光CCD和可見光匯聚鏡頭再次對(duì)目標(biāo)在可見光波段成像。 [0014] 優(yōu)選的，近紅外波段激光器采用碟形封裝的半導(dǎo)體激光器。 [0015] 優(yōu)選的，空間光調(diào)制器，包括：數(shù)字微鏡陣列；其中，數(shù)字微鏡陣列中的每一片微鏡均可沿對(duì)角線呈設(shè)定角度翻轉(zhuǎn)。 [0016] 優(yōu)選的，設(shè)定角度，包括：±12°。 [0017] 本發(fā)明還公開了一種基于空間光調(diào)制器的雙波段成像方法，包括： [0018] 由電腦通過數(shù)據(jù)線一控制紅外波段激光器發(fā)射近紅外光線，近紅外光線經(jīng)近紅外波段光纖和激光器發(fā)射鏡頭擴(kuò)束發(fā)出，照射到空間光調(diào)制器上； [0019] 由電腦通過數(shù)據(jù)線二向空間光調(diào)制器輸入調(diào)制圖案，近紅外光線經(jīng)空間光調(diào)制器調(diào)制后通過投影鏡頭發(fā)射，照射到目標(biāo)物體上； [0020] 通過單點(diǎn)紅外探測(cè)器和紅外匯聚鏡頭對(duì)目標(biāo)物體反射光線進(jìn)行收集，得到光線強(qiáng)度信號(hào)，并將得到的光線強(qiáng)度信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)線三發(fā)送至電腦，與電腦中存儲(chǔ)的調(diào)制圖案進(jìn)行關(guān)聯(lián)，計(jì)算得到目標(biāo)物體的紅外圖像； [0021] 在通過目標(biāo)物體的紅外圖像確定目標(biāo)后，由電腦通過數(shù)據(jù)線四控制可見光CCD和可見光匯聚鏡頭再次對(duì)目標(biāo)在可見光波段成像，以得到目標(biāo)物體紅外和可見光兩個(gè)波段的成像。 [0022] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)： [0023] (1)低成本實(shí)現(xiàn)大面陣紅外成像 [0024] 本發(fā)明利用空間光調(diào)制器對(duì)紅外光線調(diào)制，照射到目標(biāo)物體上，反射光信號(hào)通過紅外波段的單點(diǎn)光強(qiáng)探測(cè)器探測(cè)，再通過關(guān)聯(lián)算法，僅用單點(diǎn)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了紅外波段的面陣測(cè)量，大大降低了系統(tǒng)成本，僅用單點(diǎn)紅外探測(cè)器就實(shí)現(xiàn)了大面陣紅外成像圖案。 [0025] (2)高靈敏實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體紅外探測(cè) [0026] 本發(fā)明采用主動(dòng)紅外波段照射目標(biāo)物體成像，同時(shí)配合高靈敏單點(diǎn)紅外光強(qiáng)探測(cè)器探測(cè)，對(duì)目標(biāo)物體的探測(cè)靈敏度高。 [0027] (3)可實(shí)現(xiàn)雙波段成像

1.一種基于空間光調(diào)制器的雙波段集成化相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括：電腦(1)、數(shù)據(jù)線一(2)、近紅外波段激光器(3)、近紅外波段光纖(4)、激光器發(fā)射鏡頭(5)、空間光調(diào)制器(6)、數(shù)據(jù)線二(7)、投影鏡頭(8)、紅外匯聚鏡頭(9)、單點(diǎn)紅外探測(cè)器(10)、數(shù)據(jù)線三(11)、可見光CCD(12)、可見光匯聚鏡頭(13)和數(shù)據(jù)線四(14)； 近紅外波段激光器(3)、空間光調(diào)制器(6)、單點(diǎn)紅外探測(cè)器(10)和可見光CCD(12)分別通過數(shù)據(jù)線一(2)、數(shù)據(jù)線二(7)、數(shù)據(jù)線三(11)和數(shù)據(jù)線四(14)與電腦(1)連接；近紅外波段激光器(3)通過近紅外波段光纖(4)與激光器發(fā)射鏡頭(5)連接； 投影鏡頭(8)設(shè)置在空間光調(diào)制器(6)與目標(biāo)物體之間，激光器發(fā)射鏡頭(5)設(shè)置在空間光調(diào)制器(6)與投影鏡頭(8)之間； 紅外匯聚鏡頭(9)和單點(diǎn)紅外探測(cè)器(10)設(shè)置在投影鏡頭(8)下方，且紅外匯聚鏡頭(9)位于空間光調(diào)制器(6)與目標(biāo)物體之間，單點(diǎn)紅外探測(cè)器(10)位于空間光調(diào)制器(6)與紅外匯聚鏡頭(9)之間； 可見光CCD(12)和可見光匯聚鏡頭(13)設(shè)置在投影鏡頭(8)上方，且可見光匯聚鏡頭(13)位于空間光調(diào)制器(6)與目標(biāo)物體之間，可見光CCD(12)位于空間光調(diào)制器(6)與可見光CCD(12)之間； 所述電腦(1)，用于通過數(shù)據(jù)線一(2)控制近紅外波段激光器(3)發(fā)射近紅外光線，近紅外光線經(jīng)近紅外波段光纖(4)和激光器發(fā)射鏡頭(5)擴(kuò)束發(fā)出，照射到空間光調(diào)制器(6)上； 所述電腦(1)，還用于通過數(shù)據(jù)線二(7)向空間光調(diào)制器(6)輸入調(diào)制圖案，近紅外光線經(jīng)空間光調(diào)制器(6)調(diào)制后通過投影鏡頭(8)發(fā)射，照射到目標(biāo)物體上； 所述單點(diǎn)紅外探測(cè)器(10)，用于通過紅外匯聚鏡頭(9)對(duì)目標(biāo)物體反射光線進(jìn)行收集，得到光線強(qiáng)度信號(hào)，并將得到的光線強(qiáng)度信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)線三(11)發(fā)送至電腦(1)，與電腦(1)中存儲(chǔ)的調(diào)制圖案進(jìn)行關(guān)聯(lián)，計(jì)算得到目標(biāo)物體的紅外圖像； 所述電腦(1)，還用于在通過目標(biāo)物體的紅外圖像確定目標(biāo)后，通過數(shù)據(jù)線四(14)控制可見光CCD(12)和可見光匯聚鏡頭(13)再次對(duì)目標(biāo)在可見光波段成像。 2.如權(quán)利要求1所述的基于空間光調(diào)制器的雙波段集成化相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述近紅外波段激光器(3)采用碟形封裝的半導(dǎo)體激光器。