PGP成像光谱仪分光系统的设计
PGP成像光谱仪分光系统的设计
光谱成像技术的分类
光谱成像技术的分类 光谱成像技术，有时又称成像光谱技术，融合了光谱技术和成像技术，交叉涵盖了光谱学、光学、计算机技术、电子技术和精密机械等多种学科，能够同时获得目标的两维空间信息和一维光谱信息。 光谱成像技术发展到今天，出现的光谱成像仪的种类和数量己经具有较大规模，因而可以从光谱分辨率、信息获取方式（扫描方式）、分光原理和重构理论等不同的视角对光谱成像技术进行分类。 1基于光谱分辨率分类 光谱成像技术针对光谱分辨能力的不同，可分为多光谱(Multi-spectral)，高光谱(Hyper- spectral)以及超光谱(Ultra-spectral)。多光谱的谱段数一般只有几十个，高光谱的谱段数可达到几百个，而超光谱一般指谱段数上千个。它们的区别如表1所示。 表1多、高、超光谱的比较 分类分辨 率 通道数光谱典型例子 多光谱（Multi-spectral）10-1λ 量级 5—30ETM+ ASTER 高光谱（Hyper-spectral）10-2λ 量级 100— 200 AVIRIS 超光谱（Ultra-spectral）10-3λ 量级 1000— 10000 GIFTS
2 基于信息获取方式分类 光谱成像仪需要对三维“数据立方”进行探测，而现今的探测器最多能进行二维探测。要想获得完整的三维数据，理论上至少需增加一维的空间扫描或光谱扫描。光谱成像技术获取图谱信息的主要方式有：挥扫式(Whiskbroom )、推扫式(Pushbroom)、凝视式(Staring)以及快照式(Snapshot)。 挥扫式成像光谱仪的光谱成像系统只对空间中某点进行光谱探测，通过沿轨和穿轨两个方向扫描获取完整的二维空间信息，其信息获取方式如图1a所示。AVIRIS就是通过挥扫成像[1]。 推扫式光谱成像系统探测空间中一维线视场(图1b中的X方向)的光谱，通过沿轨方向(Y方向)扫描实现二维空间信息的获取，芬兰国立技术研究中心实验室研制的AISA就是典型的推扫式成像光谱仪[2]。 凝视式光谱成像系统可对固定窗口目标成像，采用滤光的方式分离并获取不同波段的图像信息，再将不同波段的图像堆叠成“数据立方”。如图1c中所示，该类成像光谱仪实际上是采用光谱维扫描的方式实现图谱“数据立方”的获取。 图1 典型的光谱成像过程：a挥扫式；b推扫式；c凝视式；d快照式 快照式是一种新兴的图谱信息获取方式，它不需扫描便可获取三维图谱信息。快照式光谱成像技术实现方式主要有三种：一种是视场分割三维成像的方式，利用玻璃堆进视场分割，再利用分光器件将三维信息展开到二维平面进行面探测
热成像测温系统解决方案
热成像测温系统可以通过非接触的方式检测人体温度，能够帮助用户快速发现体温异常的人员。今天就来给大家介绍一下相关的解决方案。 系统框架 围绕公共卫生突发事件下的人体测温预警管控业务建设要求，系统提供两种应用模式。一种是快速布控筛查方案，一种是手持体温筛查方案。 1、快速布控筛查方案 该模式主要用于对人流量较大的单个站点或出入口，快速布设本地组网的热成像测温摄像机，通过计算机上的报警管理软件进行人行通道的测温监测和实时报警。 对于突发公共卫生事件下，该模式可以用于对公共人员快速实施无感测温，主动发现异常体温人员，提高应急事件响应效率。 2、手持体温筛查方案 该模式下，为了便于执法人员机动灵活的对各个通道口的人员进行实时检查。
系统设计采用活体手持测温热像仪对待检人员进行测温，快速查看图像和数据。 3、技术原理 自然界中，一切物体只要其温度高于绝对零度（-273℃）都能辐射电磁波。热成像主要采集热红外波段（8μm-14μm）的光，来探测物体发出的热辐射。热成像把热辐射转化为灰度值，通过黑体辐射源标定得到的测温算法模型（温度灰度曲线）建立灰度与温度的准确对应关系，从而来实现测温功能。 4、热成像体温筛查： 热成像体温筛查是指通过热像仪（非接触式方式）初步对人体表面温度进行检测，超过正常体温即判断存在发烧的可能性，这种情况下建议复测；复测方法，建议使用耳温枪或者水银温度计测温。 热成像相机通过检测人表面的热辐射进行测温，测温结果也会随着流汗或者风吹出现波动，因此热成像体温筛查系统建议用于室内相对稳定环境。 现在很多客运站、火车站、地铁开始安装热成像测温系统，如果说大家想多了解一下这个系统，成都慧翼科技建议大家找专业人士咨询一下。
热成像技术原理及其应用
热成像技术原理及其应用(参考) 第一章导言 1 热成像系统技术基础 热成像系统能把物体发射的红外辐射(红外光)转变成可见光，从而将人类的视觉由可见光扩大到不可见红外光。人的眼睛不能响应0.4～0.7μm以外的光，要使人眼在夜间看东西象白天一样，使红外转换为可见景物的视觉判读成为可能，需目标相对背景有显著的发射率、温差和与大气窗口相一致的红外辐射传输通道；还需要一种光电器件能响应物体发射出的红外光子。 人眼是接受可见光辐射的最好敏感元件：眼睛的光谱响应范围0.4～0.7μm，正好符合太阳光源的输出峰值，这个波段集中了38%的太阳辐射能量，且地球上的物体具有良好的反射度；眼睛是一种理想的可见光波段量子噪声限探测器(量子能级的低噪声)；人眼对非可见红外光有很好的滤波功能。 自然可见图像主要是由反射和反射度差产生。相反热像仪对红外光响应所形成的热图像主要是由发射率差产生。 目前热像仪工作的三个红外辐射传输的窗口是1μm~3μm，3μm~5μm，8μm~14μm。 2 热成像系统技术发展简述 最初的热成像系统是circa温度记录仪(1930)；
1952年美国陆军制成第一台自动温度记录仪(采用双轴扫描和测辐射热探测器，照相胶卷记录图像)，以后10年主要是民用； 1956年美国空军研制了第一台实时FLIR航扫仪(AN/A-AS-3)，后发展改进研制了第一台二维图像的热像仪XA-1(单元扫描)； 1960年Perkin-Elmer公司为陆军研制了地面FLIR(锑化铟、双折射棱镜扫描，5°视场、瞬时视场1mrad、帧频0.2)； 1960～1974由空军和德克萨斯仪器公司及海军和休斯飞机公司分别制定扫描FLIR研制计划，研制完成60多种FLIR，产品几百件（试用于对北越轰炸）； 到90年代初扫描型热像仪发展至顶盛，美国发展了采用64元、120元、180元制冷MTC探测器的热成像通用组件(以色列120元，英国32元和8条SPRITE探测器)同期世界上生产了约10万台热像仪(1代)；80-90年代美国的标准组件计划是第一代红外热像仪（扫描型）发展的标志性事件。 九十年代末美国、法国（SOFRADIR）、英国、以色列相继研制并批量生产了非制冷焦平面探测器、制冷焦平面探测器，至此引发了一场热成像技术的革命，进入了2代热成像技术发展阶段。2000年，美国和法国的焦平面红外探测器产业化，这是第二代红外热像仪（凝视型）发展的标志性事件。2015年，低成本非制冷红外探测器产业化。 3 热成像系统工作原理 基本内容 辐射理论和目标识别 目标辐射的大气传输 热像仪指标体系 高效的红外光学系统 探测器及其工作条件(制冷、真空)
【CN209690606U】一种可见光与长波红外的共口径复合成像光学系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920536637.0 (22)申请日 2019.04.18 (73)专利权人 哈尔滨新光光电科技股份有限公 司 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市开发区迎 宾路集中区南湖街1号 (72)发明人 杨克君 叶明 陈楠 翟宇 (74)专利代理机构 哈尔滨龙科专利代理有限公 司 23206 代理人 高媛 (51)Int.Cl. G02B 13/14(2006.01) G02B 13/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种可见光与长波红外的共口径复合成像 光学系统 (57)摘要 本实用新型提供了一种可见光与长波红外 的共口径复合成像光学系统，包括：沿光路依次 设置的整流罩、红外复合镜组以及棱镜组；红外 复合镜组中靠近整流罩一侧的红外透镜的中心 具有开孔；棱镜组设置在开孔处，用于将从开孔 处进入的可见光引导至红外复合镜组外。本实用 新型成像视场大、探测距离远、占用空间小、具有 大相对孔径，可用于小型红外导引头中，可实现 对目标的搜索、 跟踪。权利要求书1页 说明书3页 附图17页CN 209690606 U 2019.11.26 C N 209690606 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209690606 U 1.一种可见光与长波红外的共口径复合成像光学系统，其特征在于，包括： 沿光路依次设置的整流罩(1)、红外复合镜组(2)以及棱镜组(3)； 所述红外复合镜组(2)中靠近整流罩(1)一侧的红外透镜的中心具有开孔； 所述棱镜组(3)设置在所述开孔处，用于将从开孔处进入的可见光引导至所述红外复合镜组(2)外。 2.根据权利要求1所述的可见光与长波红外的共口径复合成像光学系统，其特征在于，还包括可见光反射镜(4)以及可见光成像镜组(5)，所述可见光反射镜(4)用于将引导出的可见光反射至可见光成像镜组(5)，进而通过可见光成像镜组(5)进行成像。 3.根据权利要求2所述的可见光与长波红外的共口径复合成像光学系统，其特征在于，所述红外复合镜组(2)包括第一红外透镜、第二红外透镜、第三红外透镜，分别沿着靠近整流罩至远离整流罩方向依次设置；所述第一红外透镜的中心具有开孔。 4.根据权利要求3所述的可见光与长波红外的共口径复合成像光学系统，其特征在于，由红外复合镜组(2)构成的红外光分系统的工作波段为8μm～14μm，视场≥6.5°× 5.2°；由棱镜组(3)、可见光反射镜(4)以及可见光成像镜组(5)构成的可见光分系统的工作波段为580nm～1000nm，视场≥8°×8°。 2
成像光谱仪及其应用概述
成像光谱仪简介及其应用概述 成像光谱仪：将成像技术和光谱技术结合在一起，在探测物体空间特征的同时并对每个空间像元色散形成几十个到上百个波段带宽为10nm左右的连续光谱覆盖。它以高光谱分辨率获取景物或目标的高光谱图像。在陆地、大气、海洋等领域的研究观测中有广泛的应用。 成像光谱仪–概述 成像光谱仪是20世纪80年代开始在多光谱遥感成像技术的基础上发展起来的，它以高光谱分辨率获取景物或目标的高光谱图像，在航空、航天器上进行陆地、大气、海洋等观测中有广泛的应用，高成像光谱仪可以应用在地物精确分类、地物识别、地物特征信息的提取。建立目标的高光谱遥感信息处理和定量化分析模型后，可提高高光谱数据处理的自动化和智能化水平.。由于成像光谱仪高光谱分辨率的巨大优势，在空间对地观测的同时获取众多连续波段的地物光谱图像，达到从空间直接识别地球表面物质的目的，成为遥感领域的一大热点，正在成为当代空间对地观测的主要技术手段。地面上采用成像光谱仪也取得了很大的成果，如科学研究、工农林业环境保护等方面。 成像光谱仪主要性能参数是：（1）噪声等效反射率差（NE?p），体现为信噪比（SNR）；（2）瞬时视场角（IFOV），体现为地面分辨率；（3）光谱分辨率，直观地表现为波段多少和波段谱宽。 高光谱分辨率遥感信息分析处理，集中于光谱维上进行图象信息的展开和定量分析，其图象处理模式的关键技术有：⑴超多维光谱图象信息的显示，如图像立方体（见图一）的生成；⑵光谱重建，即成像光谱数据的定标、定量化和大气纠正模型与算法，依此实现成像光谱信息的图象-光谱转换；⑶光谱编码，尤其指光谱吸收位置、深度、对称性等光谱特征参数的算法；⑷基于光谱数据库的地物光谱匹配识别算法； ⑸混合光谱分解模型；⑹基于光谱模型的地表生物物理化学过程与参数的识别和反演算法。 高光谱分辨率成像光谱遥感起源于地质矿物识别填图研究，逐渐扩展为植被生态、海洋海岸水色、冰雪、土壤以及大气的研究中。 成像光谱仪的基本原理
声光调制型可见光高光谱成像技术研究
声光调制型可见光高光谱成像技术研究 基于布拉格调制的声光可调谐滤波器（Acousto-optic tunable filter,AOTF）是一种超声波与光波可以在各向异性介质中发生声光相互作用的新型分光元件,因其既可以被看作是分光元件又可以被看作是偏振元件,而且其具有大孔径角、衍射效率高、调谐速度快等突出优点,以至于这种滤波器被广泛应用于高光谱成像技术中。目前,国外对基于声光可调谐滤波器的高光谱成像技术的相关研究较为成熟,而国内对该研究起步较晚,基本上都处于基础理论和探索性实验阶段,虽然已经有实际应用,但其诸如光谱分辨率、衍射效率等关键性能与国外相比较仍有一定差距,还可以进一步提升,所以仍需要大量深入的理论与实验研究。鉴于此,本文以布拉格调制的声光可调谐滤波技术为基础,开展了相关的理论分析和实验研究工作,旨在将声光可调谐滤波技术完美应用于高光谱成像领域中,进而对我 国高光谱成像技术的发展起到积极的促进作用。在理论上,从TeO2 单晶的光学性质和声学性质出发,首先推导了参量互作用基本方程,并以此为依 据得到了声光调制下的耦合波方程的一般形式。 接着根据耦合波方程和动量匹配条件推导出了两种偏振方向相互垂直的入 射光的基本调谐模式,并给出了选取合适入射角和超声切变波的入射方向的依据。最后针对实验需求计算出了两个声光可调谐滤波器的其它性能指标。在此过程中,解决了介质外+1级衍射光与0级透射光的分离、由色差引起的衍射光漂移以及 降低射频驱动功率等关键问题。分析了锥形光束对声光可调谐滤波器内部分离角、外部分离角、光谱带宽以及衍射效率等性能参数的影响,以此为依据给设计前置光学系统提出了严格的要求。 在实验中利用宽带光源对设计的非共线声光可调谐滤波器的入射光波长与 超声驱动频率、入射光极角与超声驱动频率等基本调谐关系以及衍射光光谱带宽、衍射效率、空间分辨率和介质外衍射光漂移量等性能进行了详细的测量,并根据测量结果对设计的声光可调谐滤波器参数进行优化,直到满足高光谱成像要求。基于设计的声光可调谐滤波器搭建了高光谱成像实验系统,首先利用宽带光源研究了波长调谐范围内色差对衍射光漂移量的影响,并给出了图像漂移量与入射光波长的函数关系式,为设计后置光学接收系统提供了可靠依据。接着在 419.48865.07 nm的光谱范围、100200 m的探测距离内
红外热像仪原理、主要参数和应用
红外热像仪原理、主要参数和应用 红外热像仪原理、主要参数和应用 1. 红外线发现与分布 1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成的。当时，牛顿做出了单色光在性质上比白光跟简单的著名结论。我们用分光棱镜可把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。1800年英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各色光时，发现了红外线。 红外线的发现标志着人类对自然的又一个飞跃。随着对红外线的的不断探索与研究，已形成红外技术这个专门学科领域。 红外线的波长在0.76--100μM之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。 温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号，成像装置的输出的就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理后传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。 2. 红外热像仪的原理 红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像仪进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 这种热像图与物体表面的分布场相对应；实际上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实际校正，伪色彩描绘等高线和直方进行运算、打印等。 简而言之，红外热像仪是通过非接触探测红外热量，并将其转换生成热图像和温度值，进而显示在显示器上，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化，能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。 3. 红外热像仪的主要参数 (1) 工作波段：工作波段是指红外热像仪中所选择的红外探测器的响应波长区域，一般是3~5μm或8~12μm。 (2) 探测器类型：探测器类型是指使用的一种红外器件。如采用单元或多元(元数8、10、16、23、48、55、60、120、180、等)，采用硫化铝(PBS)、硒化铅(PnSe)、碲化铟(InSb)、碲镉汞(PbCdTe)、碲锡(PbSnTe)、锗掺杂(Ge：X)和硅掺杂(SI：X)等。 (3) 扫描制式：一般为我国标准电视制式，PAL制式。
红外探测系统设计
1. 绪论 1．1 系统设计目的及意义 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。 就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种火焰红外传感器能以非接触形式可以检测火焰或者波长在760 纳米～1100 纳米范围内的光源，并将其转变为电压信号。 1.2国内外研究现状 1.2.1技术现状 红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。 其中，中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性，应用最为广泛，研究也最为成熟，甚至可以分析物质的分子组成；远红外的主要优点就是其穿透性，可用于探测、加热等，应用也比较广泛。 只有近红外，由于其强度小，穿透力一般，故长期以来没有引起重视，只是近些年来才成为研究热点，因为用近红外技术可以做某些成分的定量检测，最关键的是还不必破坏试样。 （1）技术优势 红外技术有四大优点：环境适应性好，在夜间和恶劣天候下的工作能力优于可见光；隐蔽性好，不易被干扰；由于是靠目标和背景之间、目标各部分的温度和发射率差形成的红外辐射差进行探测，因而识别伪装目标的能力优于可见光；红外系统的体积小，重量轻，功耗低。 （2）制约因素 目标的光谱特性；探测系统的性能；目标和探测口之间的环境和距离——这三大因
小型可见光双视场光学系统的研制_魏群
第２０卷 第４期 ２０１２年４月 光学精密工程 Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．４ Ａｐ ｒ．２０１２ 收稿日期：２０１１－０２－１６；修订日期：２０１１－０４－ １９． 基金项目： 总装装备预研基金资助项目（Ｎｏ．５１３０１０６０２０７）文章编号 １００４－９２４Ｘ（２０１２）０４－０７３９－ ０６小型可见光双视场光学系统的研制 魏 群＊，艾兴乔，贾宏光 （中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００３３） 摘要：基于光学设计基本理论，设计了一种体积小，跟踪范围可以达到整个前半球的可见光双视场光学系统。系统由前部集束系统，中间光路转折系统及后部成像系统３部分组成。集束系统采用望远镜式结构，用于改变光束的口径；光路转折系统采用库德光路， 由４片反射镜组成，用于转折光路及扫描；成像系统由长焦成像系统和短焦成像系统组成，分别形成两个视场的像，用于目标识别与跟踪。光学系统焦距分别为６０ｍｍ和１２０ｍｍ，设计传递函数在５８ｌｐ／ｍｍ处均大于０．５。加工装调后进行了成像试验验证，结果表明，该系统能够同时完成大视场及小视场的图像获取，在可视范围内成像质量满足系统总体要求。 关 键 词：双视场光学系统；可见光镜头；库德光路；光学设计 中图分类号：ＴＨ７０３ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１２２００４．０７３９ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｍａｌｌ－ｓｃａｌｅ ａｎｄ ｄｕａｌ－ｆｉｅｌｄ ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙ ｓｔｅｍＷＥＩ Ｑｕｎ＊ ，ＡＩ Ｘｉｎｇ－ｑｉａｏ，ＪＩＡ Ｈｏｎｇ －ｇｕａｎｇ（Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｆｉｎｅ Ｍａｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｐｈｙ ｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ）＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉ．ｑ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｓｍａｌｌ－ｓｃａｌｅ ａｎｄ ｄｕａｌ－ｆｉｅｌｄ ｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ａ ｈａｌｆ ｓｐｈｅｒｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｉｓ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｔａｋｅｓ ａ Ｃｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐａｔｈ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｙｓ－ｔｅｍ ａｎｄ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｐａｒｔｓ：ｔｅｌｅ－ｓｙｓｔｅｍ ａｔ ｆｒｏｎｔ，ｒａｙ ｔｕｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ，ａｎｄ ｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｃｋ．Ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｐａｒｔ ｉｓ ａ ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｏｒ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｂｅａｍ；ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｐａｒｔ ｉｓ Ｃｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐａｔｈ ｍａｄｅ ｕｐ ｆｏｕｒ ｍｉｒｒｏｒｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｕｒｎ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｂｅａｍ；ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｐａｒｔ ｉｓ ａｎ ｉｍａｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｌｏｎｇ ｆｏｃａｌ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ ｆｏｃａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｒｔｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｃｏｇｎｉｚｉｎｇ ｔａｒｇｅｔｓ．Ｔｈｅ ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ６０ｍｍ ａｎｄ １２０ｍｍ ａｎｄ ｔｈｅｉｒＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ（ＭＴＦｓ）ａｒｅ ａｌｌ ａｂｏｖｅ ０．５ａｔ ５．８ｌｐ／ｍｍ．Ｂｙ ｉｍａｇｉｎｇ ｔｅｓｔｓ，ｔｈｉｓ ｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｉｍａｇｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｃａｎ ｃａｐｔｕｒｅ ｔｈｅ ｉｍａｇｅｓ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｏｎｅ ａｔ ｔｈｅｓａｍｅ ｔｉｍｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｕａｌ－ｆｉｅｌｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ；ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ ｌｅｎｓ；Ｃｏｄｅ ｓｙｓｔｅｍ；ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ
基于Offner结构分视场成像光谱仪光学设计
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热成像仪原理
热成像仪原理 热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 热像仪的应用非常广泛，只要有温度差异的地方都有应用。比如：在建筑领域，检查空鼓、缺陷、瓷砖脱落、受潮、热桥等；在消防领域可以查找火源，判定事故的起因，查找烟雾中的受伤者；公安系统可以找夜间藏匿的人；汽车生产领域可以检测轮胎的行走性能、空调发热丝、发动机、排气喉等性能；医学可以检测针灸效果、早期发现鼻咽癌、乳腺癌等疾病；电力检查电线、连接处、快关闸、变电柜等。 热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 任何有温度的物体都会发出红外线，热像仪就是接收物体发出的红外线，通过有颜色的图片来显示被测量物表面的温度分布，根据温度的微小差异来找出温度的异常点，从而起到与维护的作用。一般也称作红外热像仪。 一．热像仪的发展 热像仪在最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。自二十世纪70年代，欧美一些发达国家先后开始使用热像仪在各个领域进行探索。 热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素，好的热像仪必须具备160*120像素、分辨率小于0.1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。 热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 二．热像仪的品牌 作为世界最先进的高科技产品，热像仪的知名品牌主要集中在美国。近年来，我国在热像仪领域也取得了巨大进步，但是在技术上相对美国还有一定差距，相信国内品牌再经过几年的发展，一定能够和美国品牌抗衡。 热像仪的品牌非常多，客户在选择时，有点无从下手，在选择热像仪时，建议选择大品牌的热像仪。 2012年4月，美国知名的Thermal infrared imager TIMES,发布了2011年全球热像仪品牌排名，美国RNO连续5年荣登销量榜首，其PC160G热像仪更是以40%的市场份额连续8年荣登单品销量冠军。在选择时，可以根据这个排名，进行参考选择。同时选择适合自己的型号。 1. 美国RNO RNO公司于1940年成立于美国芝加哥，是全球历史最为悠久的热像仪生产企业，在二战中，RNO热像仪曾广泛应用美国军方。经过70年的发展，RNO下设了美国RNO热像仪公司，美俄合资RNO夜视仪公司。RNO是全球最为专业的热像仪公司，其下属的RNO夜视仪，在3,4代高端夜视仪领域拥有极大的知名度。
成像光谱技术简介
成像光谱技术 1.成像光谱技术发展简述 光谱技术是指利用光与物质的相互作用研究分子结构及动态特性的学科，即通过获取光的发射、吸收与散射信息可获得与样品相关的化学信息，成像技术则是获取目标的影像信息，研究目标的空间特性信息。这两个独立的学科在各自的领域里已有数百年的发展历史，但是知道上个世纪六十年代，遥感技术兴起，空间探测和地表探测一时成为科学界研究的热点，人们希望得到的不单纯是目标的影响信息或者目标的光谱信息，而是同时得到影像信息和光谱信息，这一需求极大的导致了成像技术和光谱技术的结合，催生出了成像光谱技术。 所谓光谱成像技术，其本质是充分利用了物质对不同电磁波谱的吸收或辐射特性，在普通的二维空间成像的基础上，增加了一维的光谱信息。由于地物物质组成的不同，其对应的光谱之间存在差异（即指纹效应），从而可以利用地物目标的光谱进行识别和分类。光谱成像技术可以在电磁波段的紫外、可见光、近红外和中红外区域，获取许多窄并且光谱连续的图像数据，为每个像元提供一条完整并且连续的光谱曲线。 图1 成像光谱技术示意图 图1.1就是成像光谱技术的示意图，成像光谱仪得到一个三维的数据立方体，从每个空间象元都可以提取一条连续的光谱曲线，通过谱线的特征分析，继而用于后续的测探等目的。 2.成像光谱仪的分类 成像光谱仪是成像光谱技术发展的必然产物，是可以同时获取影像信息与像元的光谱信息的光学传感器，是成像光谱技术得以实现的实物载体，根据不同的分类标准可以进行多种分类，主要有以下几种： (1)根据成像光谱仪的光谱分辨率不同，可以分为多光谱成像仪
(Multispectral Imager, MSI)，高光谱成像仪(Hyperspectral Imager, HSI)，超光谱成像仪(Hyperspectral Imager, USI)。 多光谱成像仪：获得的目标物的波段在3~12之间，光谱分辨率一般在 100nm左右，主要用于地带分类等方面。 高光谱成像仪：获得的目标物的波段在100~200之间，光谱分辨率在10nm 左右，被广泛用于遥感中。 超光谱成像仪：获得的目标物的波段在1000~10000之间，光谱分辨率在 1nm以下，通常用于大气微粒探测等精细探测领域。 (2)按照分光原理的不同可以分为棱镜色散型、光栅衍射型、滤光片型、干涉 型以及计算层析型。 棱镜色散型和光栅衍射型分别是利用棱镜的色散和光栅的衍射来获取目标物的光谱，这两类光谱仪都是直接型光谱仪，即可以直接得到目标物的光谱曲线，具有原理简单和性能稳定等优点。 滤光片型光谱仪是采用相机加滤光片的方案，分光元件为滤光片，有多种形式，有线性滤光片、旋转滤光片等。这种光谱仪也是一种间接成像光谱仪，需要调制才能获得整个数据立方体 干涉型光谱仪是采用干涉仪实现两束相干光的干涉，从而获得目标物的干涉图。该类型的光谱仪其采集到干涉图和最终需要反演得到光谱图之间存在傅里叶变换关系，故其也称傅里叶变换光谱仪。 (3)按照扫描方式不同，成像光谱技术可分为挥扫式(Whiskbroom)、推扫式(Pushbroom)和凝视(Staring)成像光谱仪。 挥扫视：主要利用扫描镜，将空间信息按照一定的顺序输入，再由光谱仪对各点进行光谱分光，这类光谱仪的探测器一般为线阵。 推扫式：采用一个垂直于运动方向的面阵探测器，先将扫描成像于光谱仪的狭缝上，在通过运动获得另一维的光谱数据。 凝视型：无需探测器的运动，在任意时刻即可获取目标的二维空间信息以及一维光谱信息。 此外，还有多种分类方法，比如按照数据称重理论和调制方式以及搭载平台的不同等等。 3.成像光谱技术的应用 成像光谱技术应用方向可以分为两大类：军用和民用。在军用方面，由于成像光谱仪特别是高光谱成像仪具有在光谱上区分地物类型的能力，因此它在地物的精细分类、目标检测和变化检测上体现出较强的优势，成为一种重要的战场侦察手段。早在20世纪末，美国军方就有实验表明高光谱图像可以分辨出
热成像技术方案
工地热成像系统解决方案 杭州新中大科技股份有限公司 智慧建造事业部 2018/4
目录 一、背景及需求 (3) 1应用背景 (3) 2业务现状 (3) 3需求分析 (3) 4方案简介 (4) 4.1系统组成 (5) 4.2系统功能 (5) 4.3火点自动定位 (6) 4.4前端防结雾 (6) 4.5视频采集系统 (7) 二、报价 (9)
一、背景及需求 1应用背景 近些年来，我国建筑施工行业飞速发展，加上国家大基建的政策方针，全国的施工项目是数量庞大。然而，项目部的防火安全措施不能让人乐观。据不完全统计，仅2006-2011年，全国共计发生8000来起项目部火灾事故，造成极大的经济损失和人员伤亡事故，社会影响比较恶劣。北京央视文化中心火灾、上海教师公寓火灾、无锡华仁大厦外墙装饰火灾、上海环球金融中心火灾、济南奥体中心连续两次施工着火等等。因此，加强项目部施工防火安全是施工安全中的重要工作之一。 同时，项目部现场材料丢失也是一项令施工方和建设方比较头疼的问题。加上2017年以来主要原材料的价格不断上涨，施工方材料成本也是急剧加大，因此对于重要材料的夜间监管也是非常头疼。尤其是对于偏僻野外施工，由于夜间光线及其弱化，即便是采用夜视监控设备，也不能拍摄有效的监控视频来追查。2业务现状 一般来说，项目部现场从业人员素质参次不齐，尤其是农民工的安全教育工作不到位和自身的不够重视，加上工地上人员来自全国不同区域，管理上也难以达到标准化管理。火灾防范措施执行力难以落实到位，导致项目部现场容易发生火灾，同时项目部人员众多，可以说是鱼龙混杂，偷盗事件经常发生。对于施工企业的经济价值比较高的材料来说，意味着施工成本会不断加大。 3需求分析 建筑施工项目部现场、材料对方区域、化工原料集中区域，需要夜间进行监控预警系统，保障第一时间相关领导和责任人员能获取预警信息，采取防范和应对措施。 1）夜间防盗 光线较弱的施工现场夜间材料防盗、外来人员侵入监测、预警，及时财务措施；
红外热成像基本原理概论
红外热成像仪基本原理与发展前景概论 光电1201 王知权 120150111 前言 红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构（焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 原理 红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热像仪。 这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等。 红外成像系统简介 红外技术是一门研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。任何物体的红外辐射包括介于可见光与微波之间的电磁波段。通常人们又把红外辐射称为红外光、红外线。实际上其波段是指其波长约在0.75μm到1000μm 的电磁波。通常人们将其划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为 0.75-3.0μm；中红外指波长为3.0-20μm；远红外则指波长为20-1000μm。由于大气对红外辐射的吸收，只留下三个重要的“窗口”区，即1-3μm、3-5μm 和8-13μm可让红外辐射通过。 红外探测器是红外技术的核心，它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应来探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互最用所呈现出的电学效应。红外探测器主要分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。其中，光子探测器按原理啊可分为光电导探测器、光伏探测器、光电磁探测器和量子阱探测器。 光子探测器的材料有PbS,PbSe,InSb,HgCdTe(MCT),GaAs/InGaAs等，其中HgCdTe和InSb斗需要在低温下才能工作。光子探测器按其工作温度又可分为制
化学发光、荧光、可见光成像系统的技术指标：汇总
中山大学竞争性谈判采购公告 项目编号:中大招（货）[2010]038号 项目名称：中山大学医学院多功能酶标仪采购项目 附件: 多功能酶标仪，1套，要求如下：: 一．主要功能 1. 紫外和可见光吸收光（连续波长）； 2. 荧光（FI）；3．时间分辨荧光（TRF）；4. 荧光偏振（FP）；5. 化学发光（延时和瞬时） 二．主要技术参数 全波长吸收光、孔域扫描、荧光、时间分辨荧光、荧光偏振、荧光共振能量转移FRET、发光共振能量转移BRET、化学发光－闪光和辉光、双注射器； 1 吸收光模块：波长范围200-999nm，0-4.0 OD的检测范围； 2 发光模块: 液导光纤，低噪音PMT，动态范围不小于6个数量级；灵敏度≦30 amol of ATP/well （96孔板）； 3 荧光模块： 3.1 荧光强度灵敏度≦1 pM fluorescein；3.2 时间分辨荧光灵敏度≦80 fM of Europium；3.3 可作荧光偏振FP，荧光偏振FP精确度3 mP at 1 nM fluorescein；3.4 荧光偏振FP使用二向色镜，光源可选择卤钨灯或高能DPR氙灯；3.5 具有顶部/底部探头：顶部探头位置可调，顶部探头荧光的灵敏度≦0.5fmol/孔；底部探头的灵敏度≦1.9fmol/孔。 4 通量≥384孔板； 5 读板速度:96孔板≦14 s，384孔板≦30 s，1536孔板≦47 s； 6具有光路径长度校正功能。； 7 双注射器：加样体积：5-1000ul，1nl递增，死体积≦40ul，分液速度可调； 8 软件：可以连接主要功能，最近使用的文件，并可直接进入预编好的程序和实验表中挑选，可对连接的仪器进行程序化操作步骤(读板, 分液, 震荡, 静置, 孵育等.)，可在一块或多块板上进行多组数据, 多个动力学结果分析； 9有温度孵育(室温+4-50℃)和振板摇床功能； 三．配置 1．吸收光检测 1.1 光源：卤钨灯或高能DPR氙灯; 1.2 波长选择：单色器; 1.3 单色器带宽： 2.4nm; 1.4 连续波长，波长范围：200-999nm，1nm递增可调; 1.5 动态范围：0-4 OD; 1.6 分辨率：0.0001 OD1.7 单色器波长准确性：+/- 2 nm1.8 单色器波长可重复性：+/- 0.2 nm1.9 OD 准确性：< 1% at 2 OD typical，< 3%/ 3.0
红外热成像智能视觉监控系统
红外热成像智能视觉监控系统 “红外热成像智能视觉监控系统”是我司采用国内国际先进厂商监控设备并进行二次开发的“智能监控管理系统”。包括“红外热成像防火图像监控系统”、“嵌入式智能视觉分析安保系统”及“防感应雷系统”三部分。 该系统具有热成像防火检测、防盗入侵检测、非法停车检测、遗弃物检测、物品搬移检测、自动PTZ跟踪、徘徊检测等功能模块，可以很好为场区周界防范提供各种监控管理需求。而且产品具有自学习自适应能力，即使是在各种极端恶劣的环境和照明条件下也可以保持极高的性能——在保持%超高检测率的同时，只有极低的误报率（少于1个/天）。 防火检测： 通过红外热成像防火图像监控系统，工作人员在监控中心可对监控点周边半径1公里至5公里或更大的区域（设置动态轮循状态）进行24小时实时动态系统监控，能在第一时间侦察到地表火情或烟雾，并及时触发联动报警。帮助尽早发现灾情或隐患，及时处理可能突发的火灾及其他异常事件，并且为灾情发生时现场指挥提供依据。 防盗检测： 基于嵌入式智能视觉分析技术的监控跟踪系统，具有入侵检测和自动PTZ跟踪功能模块。支持无人值守、自动检测、报警触发录像、短信自动外发报警等功能。 车辆监控： 支持车容车貌监控、场区路线、远程实时WEB监控、监控录像、视频
存储、回放查询等功能。满足中心或其他相关单位对车辆运输的监控管理。防雷系统： 考虑到野外环境下系统运行的稳定性，防止外界强电压、大电流浪涌串入系统，损坏系统的设备，造成系统不能正常运行，我们将从视频信号、RS485控制信号、网络信号、电源四个方面做好防雷保护措施，以保证系统较好的抗干扰性。 系统拓扑图： 技术说明详解： ◆前端热成像仪技术详述 1）红外成像原理 自然界中一切温度高于绝对零度（－273．16摄氏度）的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波，无论白天黑夜，物体都会辐射红外线，但红外线不论强弱，人们都看不到。红外热像仪就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号（一切物体，只要其温度高于绝对零度，就会有红外辐射），经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像。利用这种原理制成的仪器为红外热成像仪。下图为一个典型的红外热成像系统工作原理图： 红外热成像系统，产生的图像是热图像，这种热像图与物体表面的热分布场相对应，实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图，由于信