昼夜光电透窗探测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及光学【技术领域】，尤其是一种昼夜光电透窗探测系统。包括激光器，产生和发生激光，用于对窗户内目标进行照明，增强目标信号强度；激光发射天线，用于对激光器发出的光束进行整形、匀化，从而形成一定的发散角，实现有效的激光照明；滤光镜，用于对环境光进行光谱波段滤除，将系统中激光波段以外的光滤除，以提高系统信噪比；接收物镜，接收物镜由光学成像镜片组成，用以对目标进行有效的清晰光学成像；光阑，用于增加系统的动态范围，使得系统在白天的图像具有较好的对比度，且保护探测器；本发明用于光学探测，提供一种昼夜光电透窗探测系统，在白天或黑暗情况下都具有良好的透窗探测效果。
【专利说明】昼夜光电透窗探测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学【技术领域】，尤其是一种昼夜光电透窗探测系统。
【背景技术】
[0002]谁能够先敌发现目标、识别目标，谁就将拥有主动和先机。2010年菲律宾发生的大巴车劫持事件中，警方缺乏有效侦察手段，在内部情况不清情况下强行突破，最终击毙了劫匪但造成了多名人质、警员的死亡惨剧。叙利亚、伊拉克等近年发生战乱国家，经常出现汽车炸弹爆炸事故，由于军方缺乏车内目标探测装备而导致事故屡屡发生，伤亡惨重。这类城市环境下的车内、屋内信息获取成为了 一个新课题。
[0003]透窗探测是近年来国内、国际反恐形势严峻后产生的一种需求，其主要针对各类玻璃窗户内的人员、物品进行有效的侦查、录像，为后期行动提供有力的证据。目前，部队、警方已大量装备热成像、微光、白光装备，但这些均为常规探测装备。热成像探测系统由于无法透过玻璃介质因而无法采用；微光、白光系统可实现窗内目标的信号接收。
[0004]一个目标要能够被光电系统获取到信号，需要其在所处环境中具有一定的信噪t匕，当信噪比低于一定阈值时传统探测系统无法感应到，使得探测失败。白天环境下无法有效获得窗内目标图像是由于窗内的目标反射光信号太弱而外界环境光信号太强，导致目标信号被环境光淹没；夜间环境下无法有效获得窗内目标图像是由于窗内的目标发射光信号太弱，无法被探测器感应到。因此，在白天、夜间黑暗情况下，传统的微光、白光系统都无法有效的获取到窗内目标图像。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种昼夜光电透窗探测系统，在白天或黑暗情况下都具有良好的透窗探测效果。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明包括:
激光器，产生和发生激光，用于对窗户内目标进行照明，增强目标信号强度；
激光发射天线，用于对激光器发出的光束进行整形、匀化，从而形成一定的发散角，实现有效的激光照明；
滤光镜，用于对环境光进行光谱波段滤除，将系统中激光波段以外的光滤除，以提高系统信噪比；
接收物镜，接收物镜由光学成像镜片组成，用以对目标进行有效的清晰光学成像；
光阑，用于增加系统的动态范围，使得系统在白天的图像具有较好的对比度，且保护探测器；
光电探测器，用于对外界场景进行光-电或光-电-光转换，用以提供光学成像图像与视频信号；
目视系统，用于对系统的光学或视频图像进行人眼观察；
控制电路，用以控制系统电源，激光器和光电探测器的工作。[0007]优选地，所述激光器为近红外半导体激光器或光纤激光器或半导体耦合光纤激光器。
[0008]优选地，所述接收物镜为定焦光学系统或变焦光学系统。
[0009]优选地，所述光电探测器为像增强器，所述目视系统为目镜。
[0010]优选地，所述光电探测器为ICXD或ICMOS或CXD或CMOS，所述目视系统为显示屏或显示屏和目镜的组合。
[0011]本发明具有以下技术效果:
1、通过发射和接收激光进行探测，消除了环境光的影响，可以实现各类窗玻璃、贴膜玻璃的透窗探测。
[0012]2、采用近红外工作波段，人眼不可见，可实现隐蔽侦察。
[0013]3、系统可独立通过人眼观察窗内目标，也可通过视频信号进行远距离输出观察。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图1为本发明的系统构成示意图。
【具体实施方式】
[0015]本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。
[0016]如图1所示，包括:
激光器1，产生和发射激光，用于对窗户内目标进行照明，增强目标信号强度，该激光器可以使用近红外半导体激光器或光纤激光器或半导体耦合光纤激光器。
[0017]激光发射天线2，用于对激光器发出的光束进行整形、匀化，从而形成一定的发散角，实现有效的激光照明；
滤光镜3，用于对环境光进行光谱波段滤除，将系统中激光波段以外的光滤除，以提高系统信噪比；
接收物镜4，接收物镜由光学成像镜片组成，用以对目标进行有效的清晰光学成像，，对透窗距离要求不高的系统可采用定焦光学系统，对透窗距离及分辨率要求高的系统可采用变焦光学系统；
光阑5，用于增加系统的动态范围，使得系统在白天的图像具有较好的对比度，且保护探测器；
光电探测器6，用于对外界场景进行光-电或光-电-光转换，用以提供光学成像图像与视频信号，所述光电探测器6为像增强器或ICXD或ICMOS或CXD或CMOS。
[0018]目视系统7，用于对系统的光学或视频图像进行人眼观察；所述光电探测器6为像增强器时，所述目视系统7为目镜，所述光电探测器7为ICCD或ICMOS或CCD或CMOS时，所述目视系统7为显示屏或显示屏和目镜的组合；
控制电路8，用以控制系统电源，激光器I和光电探测器7的工作，以及进行变焦等参数的调整，使系统有序工作。
[0019]系统工作时，首先由激光器I发射出一束近红外激光，经激光发射天线2实现光束整形后照射于前方窗户。窗户内目标的反射光与环境光经过滤光镜3后进入接收物镜4，继而经过光阑5到达光电探测器6，从而形成光学图像(使用像增强器时)或视频信号(使用ICCD或ICMOS或CCD或CMOS时)，最后通过目视系统5观察图像。使用ICCD或ICMOS或CCD或CMOS时，还可直接将视频信号引入到外部设备上，进行视频外部观看、存储、发送，使用像增强器时则可通过目视系统的目镜直接观察图像。
[0020]本发明的用途比较广泛，如:
1、用于各类建筑、车辆的窗内人员、物品等的定点侦察、取证；
2、用于反恐、治安的巡逻、检查人员对建筑、车辆等内部人员、物品进行流动侦察、检测、取证等；
3、用于对特定窗内目标的全方位透窗侦察、监视，并通过视频输出形成组网化，形成指挥中心远程监控。
【权利要求】
1.昼夜光电透窗探测系统，其特征在于，包括: 激光器(I)，产生和发生激光，用于对窗户内目标进行照明，增强目标信号强度； 激光发射天线(2)，用于对激光器发出的光束进行整形、匀化，从而形成一定的发散角，实现有效的激光照明； 滤光镜(3)，用于对环境光进行光谱波段滤除，将系统中激光波段以外的光滤除，以提高系统信噪比； 接收物镜(4)，接收物镜由光学成像镜片组成，用以对目标进行有效的清晰光学成像； 光阑(5)，用于增加系统的动态范围，使得系统在白天的图像具有较好的对比度，且保护探测器； 光电探测器(6)，用于对外界场景进行光-电或光-电-光转换，用以提供光学成像图像与视频信号； 目视系统(7 )，用于对系统的光学或视频图像进行人眼观察； 控制电路(8)，用以控制系统电源，激光器和光电探测器的工作。
2.根据权利要求1所述的昼夜光电透窗探测系统，其特征在于，所述激光器(I)为近红外半导体激光器或光纤激光器或半导体耦合光纤激光器。
3.根据权利要求1所述的昼夜光电透窗探测系统，其特征在于，所述接收物镜(4)为定焦光学系统或变焦光学系统。
4.根据权利要求1所述的昼夜光电透窗探测系统，其特征在于，所述光电探测器(6)为像增强器，所述目视系统(7 )为目镜。
5.根据权利要求1所述的昼夜光电透窗探测系统，其特征在于，所述光电探测器(7)为ICXD或ICMOS或CXD或CMOS，所述目视系统(7)为显示屏或显示屏和目镜的组合。
【文档编号】G01V8/12GK103792591SQ201410080165
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】张平, 蔡柯君, 沈昱, 火锡鹏, 邵峰 申请人:江苏北方湖光光电有限公司