大视场凝视型红外成像森林防火预警系统

摘要

本发明涉及一种大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，该系统包括红外成像光学镜头和红外制冷探测器；光线经由红外成像光学镜头成像于红外制冷探测器的焦平面阵列上；所述红外成像光学镜头采用反远距结构，且红外成像光学镜头成像像点的位置与物体空间方位信息符合y′＝fθ物像关系；其中y′为物体在红外制冷探测器焦平面阵列上所成的像的像高，f为红外成像光学镜头的焦距，θ为视场角。本发明采用凝视成像，没有机械扫描结构，增强了系统稳定性；拥有超大视场，达到180度，可以实现周边全区域实时成像，不存在盲区，能够有效防止漏警情况的发生，还可以同时发现并监测多个着火点。

主权项

1.一种大视场凝视型红外成像森林防火预警系统，其特征在于包括红外成像光学镜头（8）和红外制冷探测器(5)；光线经由红外成像光学镜头(8)成像于红外制冷探测器(5)的焦平面阵列上；所述红外成像光学镜头(8)采用反远距结构，且红外成像光学镜头(8)成像像点的位置与物体空间方位信息符合y′＝fθ物像关系；其中y′为物体在红外制冷探测器(5)焦平面阵列上所成的像的像高，f为红外成像光学镜头(8)的焦距，θ为视场角；红外成像光学镜头(8)采用一个弯月负透镜(1)作为反远距结构的前组；红外成像光学镜头(8)采用第一、第二正透镜(2、3)作为反远距结构的后组；所述弯月负透镜(1)的前表面(11)，第一正透镜的前表面(21)、后表面(22)，及第二正透镜的前表面(31)、后表面(32)均为球面；弯月负透镜(1)的后表面(12)为偶次非球面，并在偶次非球面上加入衍射结构；所述偶次非球面方程为:$z=\frac{c{R}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{R}^2}}+a_1{R}^2+a_2{R}^2+a_3{R}^6+a_4{R}^8+a_5{R}^{10}---\left(1\right)$式（1）中，z为矢高，c为顶点处曲率，k为圆锥曲线常数，R为垂直光轴方向的径向距离，a₁=0，a₂、a₃、a₄、a₅为偶次非球面高次项系数；所述衍射结构的相位分布函数为：式（2）中,r为归一化半径，A₁,A₂,A₃为衍射结构的位相系数。