利用單個(gè)ccd進(jìn)行偽裝評估的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及戰(zhàn)場偽裝評估裝置，，尤其是一種通過CCD進(jìn)行偽裝評估，替代用 光譜儀對偽裝目標(biāo)進(jìn)行評估的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 偽裝目標(biāo)評估對我國國防領(lǐng)域具有很重要的意義，尤其是在戰(zhàn)場上，通過評估我 方或敵方的偽裝等級，從而可以確定作戰(zhàn)使命。對于我方而言，可根據(jù)作戰(zhàn)環(huán)境的要求對偽 裝進(jìn)進(jìn)行強(qiáng)化，同時(shí)也可以識破敵方的偽裝。
[0003] 傳統(tǒng)的偽裝評估方法是利用光譜儀進(jìn)行偽裝評估，光譜儀是一種測定光輻射強(qiáng)度 特性及其變化規(guī)律的光學(xué)儀器。它的原理是利用光的色散、衍射或者光學(xué)調(diào)制，將不同頻率 的光輻射按照特定的規(guī)律分解開形成光譜，再結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)與電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，獲取目 標(biāo)的光輻射強(qiáng)度和頻率，通過測定的光譜信息可以分析目標(biāo)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、成分和元素含量 等。光譜儀具有測量范圍大、分析精度高等優(yōu)點(diǎn)，但是使用光譜儀時(shí)，只能短距離（一般十 幾米以內(nèi)）進(jìn)行使用，否則雜散光太多導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確；并且使用時(shí)還要先進(jìn)行白板標(biāo)定， 白板需與目標(biāo)物放在一起以保證相同的光照條件，這樣的操作對于偽裝測量人員來說，太 過于麻煩，并且很不安全，因此我軍需要一種簡便快速進(jìn)行偽裝判讀的方法。
[0004] 而C⑶作為圖像傳感器，其拍攝距離遠(yuǎn)，分辨率高，穩(wěn)定性好，通過C⑶進(jìn)行偽裝評 估，可以解決光譜儀進(jìn)行偽裝評估時(shí)使用距離的問題，并且不需要進(jìn)行白板標(biāo)定，使用起來 更加快速簡便。
[0005] 在同照射環(huán)境，且傳感器對兩個(gè)波段的光譜響應(yīng)一致的情況下，同一物體在這兩 個(gè)波段的上平均反射率之比就為兩個(gè)物體反射的亮度之比。由于相機(jī)的圖像傳感器是CCD/ CMOS陣列，所輸出的電平信號在經(jīng)過了去馬賽克、白平衡、伽馬校正、編碼量化、圖像壓縮等 一系列處理環(huán)節(jié)后，最終得到離散化的數(shù)字輸出值，一般指的是灰度值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的 裝置，可以在遠(yuǎn)距離進(jìn)行拍攝圖像并進(jìn)行偽裝評估，來評估偽裝效果，具有體積小，評估簡 單快捷等優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 本實(shí)用新型的原理是，將C⑶靶面分為兩個(gè)部分，分別接受不同波段的光。通過棱 鏡分光系統(tǒng)產(chǎn)生不同波段的光，成為CCD靶面兩個(gè)部分的輸入圖像。CCD靶面上的一個(gè)輸出 產(chǎn)生一個(gè)對應(yīng)于該相應(yīng)顏色波段輸入的圖像，因此C⑶靶面上會產(chǎn)生兩幅圖像。通過對這 兩幅圖像的灰度值進(jìn)行對比來評估偽裝。
[0008] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的裝置，包括：成像透鏡、分光組件和圖像傳感 器；所述成像透鏡、分光組件沿目標(biāo)光束的光路依次設(shè)置；所述圖像傳感器設(shè)置在分光組 件的出射光路上；
[0010] 目標(biāo)光束通過成像物鏡后成為會聚光束，會聚光束經(jīng)分光組件后被分為兩路不同 波段的光束，該兩路不同波段的光束至圖像傳感器的光程相同，分別在圖像傳感器靶面上 不同部位產(chǎn)生不同波段的兩幅圖像。
[0011] 進(jìn)一步地，所述分光組件包括立方分光棱鏡和設(shè)置在立方分光棱鏡上的直角棱 鏡；立方分光棱鏡的分光面上設(shè)有二向色分光膜；立方分光棱鏡的分光面與直角棱鏡的斜 反射面平行。
[0012] 更進(jìn)一步地，立方分光棱鏡的分光面上設(shè)的二向色分光膜為透紅光反近紅外膜。
[0013] 本實(shí)用新型采用的圖像傳感器為CXD圖像傳感器。
[0014] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：與傳統(tǒng)方法中使用的光譜儀相比，通過這種CCD進(jìn)行偽 裝評估的裝置，可以將入射光分為不同波段，通過讀取這不同波段圖像的灰度值，即可對偽 裝進(jìn)行評估。這種裝置體積小，并且評估簡便快速。并且由于使用的是CCD這種圖像傳感 器，可以在遠(yuǎn)距離進(jìn)行拍攝，并且不需要進(jìn)行白板標(biāo)定，大大減少人力物力。而且，因?yàn)橹挥?了單個(gè)CCD進(jìn)行拍攝，兩幅圖片的曝光時(shí)間與增益都是一致的，曝光時(shí)間與增益的變化不 會造成影響。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017] 本實(shí)用新型提出的利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的裝置，如圖1所示，包括：成像透 鏡1、立方分光棱鏡2、直角棱鏡3和圖像傳感器4 ;其中圖像傳感器4采用CCD圖像傳感器。
[0018] 成像透鏡1、立方分光棱鏡2沿目標(biāo)光束的光路依次設(shè)置；直角棱鏡3設(shè)置在立方 分光棱鏡2上方；立方分光棱鏡2和直角棱鏡3構(gòu)成分光組件。圖像傳感器4設(shè)置在分光 組件的出射光路上。立方分光棱鏡2的分光面201與直角棱鏡3的斜反射面平行。立方分 光棱鏡2的分光面201上鍍有二向色分光膜。
[0019] 目標(biāo)光束通過成像物鏡1后成為會聚光束，會聚光束經(jīng)立方分光棱鏡2被分為兩 路光束，一路光束直接入射到圖像傳感器4,另一路其他顏色的光束反射到直角棱鏡3的反 射面后，再次反射到圖像傳感器4,其中這兩路光束的光程相同。這樣在CCD靶面上呈現(xiàn)兩 幅不同波段的圖像，且為同一景物的不同波段圖像。
[0020] 以紅光跟近紅外光為例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說明。
[0021] 對于模擬自然界典型綠色植被光譜反射特性的綠色偽裝涂料，其漆膜的近紅外波 段（710nm~880nm)和紅光區(qū)（620nm~660nm)平均光譜反射率的比值K不小于5。K按 公式⑴計(jì)算：

[0025] 式中：λ --波長，nm ; Δ λ 取 l〇nm ;
[0026] R(A)一一波長λ處的光譜反射率。
[0027] 若立方分光棱鏡2對角面（即它的分光面201)鍍膜為透紅光反近紅外膜，則一路 紅光光束直接入射到圖像傳感器4,另一路近紅外光束被反射到直角棱鏡3后，被直角棱鏡 3的斜反射面反射，入射到圖像傳感器4。紅光光束與近紅外光束的光程相同，通過計(jì)算CCD 上近紅外圖像與紅光圖像的灰度值之比，即可得到K值。通過K值，即可評估偽裝等級。
[0028] 由于使用單個(gè)CCD，曝光時(shí)間、增益以及光圈數(shù)在拍攝時(shí)都是一致的，只要將所獲 取到圖像的灰度值進(jìn)行K值計(jì)算即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的裝置，其特征在于，包括：成像透鏡（I)、分光組件 和圖像傳感器（4); 所述成像透鏡（1)、分光組件沿目標(biāo)光束的光路依次設(shè)置；所述圖像傳感器（4)設(shè)置在 分光組件的出射光路上； 目標(biāo)光束通過成像物鏡（1)后成為會聚光束，會聚光束經(jīng)分光組件后被分為兩路不同 波段的光束，該兩路不同波段的光束至圖像傳感器（4)的光程相同，分別在圖像傳感器（4) 靶面上不同部位產(chǎn)生不同波段的兩幅圖像。2. 如權(quán)利要求1所述的利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的裝置，其特征在于： 所述分光組件包括立方分光棱鏡（2)和設(shè)置在立方分光棱鏡（2)上的直角棱鏡（3); 立方分光棱鏡（2)的分光面（201)上設(shè)有二向色分光膜；立方分光棱鏡（2)的分光面（201) 與直角棱鏡（3)的斜反射面平行。3. 如權(quán)利要求2所述的利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的裝置，其特征在于： 立方分光棱鏡（2)的分光面（201)上設(shè)的二向色分光膜為透紅光反近紅外膜。4. 如權(quán)利要求1、2或3所述的利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的裝置，其特征在于： 所述圖像傳感器（4)采用CCD圖像傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種利用單個(gè)CCD進(jìn)行偽裝評估的裝置，包括：成像透鏡、分光組件和圖像傳感器；所述成像透鏡、分光組件沿目標(biāo)光束的光路依次設(shè)置；所述圖像傳感器設(shè)置在分光組件的出射光路上；目標(biāo)光束通過成像物鏡后成為會聚光束，會聚光束經(jīng)分光組件后被分為兩路不同波段的光束，該兩路不同波段的光束至圖像傳感器的光程相同，分別在圖像傳感器靶面上不同部位產(chǎn)生不同波段的兩幅圖像。通過讀取這不同波段圖像的灰度值，即可對偽裝進(jìn)行評估。
【IPC分類】G02B27/10, G06T7/00
【公開號】CN204883834
【申請?zhí)枴緾N201520297001
【發(fā)明人】朱國榮, 何潔, 王飛, 曾萌, 郭寧馨, 張磊
【申請人】無錫市星迪儀器有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年5月8日