一种超分辨率红外热像仪及用其获取高分辨率红外图像的方法

摘要

本发明涉及一种超分辨率红外热像仪及用其获取高分辨率红外图像的方法。红外热像仪包括位于最前端的编码组件，在编码组件的后方延光轴方向依次安装有红外光学系统和面阵红外探测器焦平面，还有制冷机，用于为面阵红外探测器焦平面和红外光学系统制冷，使二者保持低温工作状态。应用方法包括：会聚编码后的红外辐射、发送红外辐射信号转换的模拟电信号、模拟电信号转换并保存红外图像信号等步骤，最后融合多组红外图像信号形成高分辨率红外图像。本发明的优点是：无光学扫描部件，改进了红外热像仪的分辨率性能，提高了热像仪的可靠性和稳定性，提高了整个成像设备的图像质量；重量轻，实现难度低，制造和使用成本低。

主权项

一种超分辨率红外热像仪，其特征在于，包括位于超分辨率红外热像仪的最前端并以光轴O‑O’为中心轴的编码组件（100），用于接收场景（001）发射的红外辐射信号，并对红外辐射信号进行编码；在编码组件（100）的后方延光轴O‑O’方向依次安装有红外光学系统（200）和面阵红外探测器焦平面（300）；所述红外光学系统（200）用于将通过编码组件（100）的红外辐射会聚于面阵红外探测器焦平面（300）的靶面上，以增强红外图像信噪比，并用于面阵红外探测器焦平面（300）的保护窗口；面阵红外探测器焦平面（300）用于将红外辐射信号转换为模拟电信号，并将模拟电信号输出至红外成像电路组件（500）当中；还有制冷机（400），用于为面阵红外探测器焦平面（300）和红外光学系统（200）制冷，使二者保持低温工作状态；红外成像电路组件（500）用于将接收到模拟电信号转换为数字信号，然后解码和处理，转换为红外图像，并用于提供面阵红外探测器焦平面（300）工作所需要的偏压信号；所述编码组件（100）包括一个前置安装板（101）；在前置安装板（101）后方沿着光轴O‑O’方向依次安装包括：前置光学窗口（102）、膜片阵列（103）、后置光学窗口（104）、后置安装板（105）和步进转台（106）；所述膜片阵列（103）包含一块对接收的红外辐射信号透明的正方形的基板（103.1）和N×N个正方形膜片（103.2），其中N为大于等于8，小于等于64的自然数；所述基板（103.1）以光轴O‑O’为中心轴；所述的正方形膜片（103.2）固连在基板（103.1）朝向前置光学窗口（102）的平面上，形成一个正方型N×N阵列，用于对红外辐射信号产生衍射效应，从而实现红外辐射信号编码功能。