大幅宽长波红外变帧频变焦成像方法
作者单位：中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室 中国科学院大学 中国科学院上海技术物理研究所启东光电遥感中心
会议名称：《2019年红外、遥感技术与应用研讨会暨交叉学科论坛》
会议日期：2019年
学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 080203[工学-机械设计及理论] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程]
关 键 词：变焦扫描成像 大幅宽成像 长波红外 变帧频 图像畸变矫正
摘 要：为了验证变焦扫描大幅宽成像时,扫描方向边缘视场图像畸变矫正效果,基于课题组已有的可连续变焦长波红外光学系统,搭建了一套基于扫描镜扫描成像的大幅宽长波红外变焦实验系统。首先分析了变焦成像时扫描镜扫描速度与成像视场角间非线性变化关系;针对扫描镜变速扫描稳定性低、控制难度大的问题,在结合探测器变帧频分析与实现的基础上,提出采用扫描镜匀角速度扫描结合探测器变帧频变焦成像方法;并基于实验系统,在变帧频变焦扫描成像应用中,推导出扫描镜匀角速度扫描时,光学系统焦距、相机实时帧频与成像视场角的关系式。最后对实验系统进行了成像验证,结果表明,采用变帧频结合变焦成像方法,可有效抑制大幅宽成像时扫描方向边缘视场图像畸变问题。变帧频成像方法简化了变焦扫描时扫描镜扫描复杂度,验证了变焦扫描方法具备图像畸变矫正能力。