对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置

摘要

本发明公开了一种对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，包括脉冲发生器、窄带扫描控制器、逻辑处理部件、光谱窄带扫描滤波器、高灵敏碲镉汞APD探测器、分帧单光子像接收器、目标提取部件、图像融合部件及监视器，其中脉冲发生器与窄带扫描步进控制器和逻辑处理部件分别连接；窄带扫描控制器与光谱窄带扫描滤波器和高灵敏碲镉汞APD探测器分别连接；光谱窄带扫描滤波器置于高灵敏碲镉汞APD探测器的前端，该高灵敏碲镉汞APD探测器、分帧单光子像接收器、目标提取部件、图像融合部件和监视器依次相连，逻辑处理部件分别连接目标提取部件和图像融合部件。本发明达到对抗激光与红外兼容隐身目标的效果。

主权项

一种对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于包括脉冲发生器(1)、窄带扫描控制器(2)、逻辑处理部件(3)、光谱窄带扫描滤波器(4)、高灵敏碲镉汞APD探测器(5)、分帧单光子像接收器(6)、目标提取部件(7)、图像融合部件(8)及监视器，其中脉冲发生器(1)与窄带扫描控制器(2)和逻辑处理部件(3)分别连接；窄带扫描控制器(2)与光谱窄带扫描滤波器(4)和高灵敏碲镉汞APD探测器(5)分别连接；光谱窄带扫描滤波器(4)置于高灵敏碲镉汞APD探测器(5)的前端，该高灵敏碲镉汞APD探测器(5)、分帧单光子像接收器(6)、目标提取部件(7)、图像融合部件(8)和监视器依次相连，逻辑处理部件(3)分别连接目标提取部件(7)和图像融合部件(8)；脉冲发生器(1)产生装置工作所需的基准时钟，控制窄带扫描控制器(2)、逻辑处理部件(3)运行，窄带扫描控制器(2)在基准时钟的作用下，产生光谱窄带扫描滤波器(4)工作所需的驱动电源及控制信号，同时，窄带扫描控制器(2)会根据典型背景下最佳带宽的数据库，对光谱分割带宽进行自适应调节，匹配窄带扫描滤波器选用合适的滤光膜，达到窄带分割目的；包含背景和目标的场景信息经光谱窄带扫描滤波器(4)作用后，被分割成窄带单一频谱信息，之后在高灵敏碲镉汞APD探测器(5)的作用下，形成分帧单光子图像信息；光谱窄带扫描滤波器(4)以步进带宽扫描的方式，扫描成像探测所感兴趣的光谱波段，最终形成多幅分帧单光子图像信号；含有目标信号、背景信号及噪声信号的分帧单光子图像混合信号，传输至分帧单光子像接收器(6)，接收并储存，通过逻辑处理部件(3)控制下的目标提取部件(7)和图像融合部件(8)进行降低噪声、提取目标、融合图像一系列的信号处理；目标提取部件(7)首先对分帧单光子像接收器(6)接收来的分帧单光子图像混合信号进行降噪预处理，降低探测器工作带来的系统噪声和环境变化带来的环境噪声对后面信号处理工作的影响；接下来目标提取部件(7)对比分帧单光子像接收器(6)接收来的各幅分帧单光子图像是否存在发射率异常，以判断此分帧单光子图像是否是关键帧；然后，在关键帧单光子图像中，通过阈值选取，区分出目标和背景信息；图像融合部件(8)甄别选取目标提取部件(7)处理后目标信息明显的多幅分帧单光子图像进行数据融合，降低背景噪声，增强目标信息，形成融合图像，最终送达图像监视器供观察者观察。