一種窄帶多光譜相機陣列成像裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于無人機遙感技術領域，尤其是涉及一種窄帶多光譜相機陣列成像裝置。它包括一主成像裝置和設置在主成像裝置周圍的若干個單通道成像裝置，主成像裝置與若干個單通道成像裝置均通過暗盒固定布設在無人機機身的底部，所述主成像裝置包括第一面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，所述單通道成像裝置包括第二面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元。它結構簡單，可根據無人機機載平臺條件以及觀測目的不同，改變單通道成像裝置的數量，大幅降低無人機機載多光譜相機制造成本，采用普通民用相機成像傳感器，可減少多光譜測量作業時地面控制點數量，降低外業作業成本，量測效率高，解決了現有技術中存在的問題。
【專利說明】
一種窄帶多光譜相機陣列成像裝置
技術領域
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[0001]本實用新型屬于無人機遙感技術領域，尤其是涉及一種窄帶多光譜相機陣列成像
目.0
【背景技術】
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[0002]多光譜分辨率遙感是利用兩個以上波譜通道傳感器對地物進行同步成像的一種遙感技術。它將物體反射輻射的電磁波信息分成若干波譜段進行接收和記錄，能實現目標空間信息、光譜信息的同步獲取，是獲取航天遙感數據的主要傳感器。目前，多光譜遙感傳感器主要可分為濾光片式、多路分光式以及多相機式三種方式。濾光片式傳感器的特點是在成像系統前通過改變濾光片濾光性能，調諧通光波長，通過多次曝光實現多波段影像數據的獲取。但是此類傳感器調諧波段速度低，調諧部件結構復雜等因素都限制了該類傳感器在無人機平臺上的應用。多路分光式傳感器利用分光棱鏡將入射光線分為多路，用多探測器接收各路光譜信息，一次曝光能同時獲取空間與光譜信息。但是此類傳感器的棱角分光性能無法改變，一經生產，其波段數量固定且造價昂貴，甚至超過無人機平臺本身造價。多相機式傳感器由多個相機組成，每個相機配置不同且帶通濾光片，一次曝光可同時獲取空間信息與光譜信息。但是此類傳感器因其感光探測器造價昂貴，探測器畫幅小，將導致其在無人機平臺使用時需要大量布控，測量外業成本高，并且多相機的設計也增加了裝置的重量、體積和造價。上述三種方式的多光譜遙感傳感器，結構過于復雜、造價高、量測效率低，難以應用于無人機機載平臺。
【實用新型內容】:
[0003]本實用新型提供了一種窄帶多光譜相機陣列成像裝置，它結構簡單，重量輕，體積小，適用于無人機機載平臺，可根據無人機機載平臺條件以及觀測目的不同，改變單通道成像裝置的數量，方便靈活，可控性強，其核心部件取自普通民用相機，大幅降低無人機機載多光譜相機制造成本，采用普通民用相機成像傳感器，其畫幅較大，可減少多光譜測量作業時地面控制點數量，降低外業作業成本，量測效率高，解決了現有技術中存在的問題。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種窄帶多光譜相機陣列成像裝置，包括一主成像裝置和設置在主成像裝置周圍的若干個單通道成像裝置，主成像裝置與若干個單通道成像裝置均通過暗盒固定布設在無人機機身的底部，所述主成像裝置包括第一面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第一面陣感光傳感器依次由成像物鏡、抗混濾波器、紅外濾光片、微透鏡陣列、拜爾濾鏡以及光電二極管構成，所述單通道成像裝置包括第二面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第二面陣感光傳感器依次由濾光鏡、成像物鏡、平行光鏡以及光電二極管構成，在濾光鏡外側表面鍍設一層氧化膜;主成像裝置與單通道成像裝置的控制單元分別經導線與控制裝置相連。
[0006]所述單通道成像裝置為四個、五個或八個。
[0007]本實用新型采用上述方案，結構簡單，重量輕，體積小，適用于無人機機載平臺，可根據無人機機載平臺條件以及觀測目的不同，改變單通道成像裝置的數量，方便靈活，可控性強，其核心部件取自普通民用相機，大幅降低無人機機載多光譜相機制造成本，采用普通民用相機成像傳感器，其畫幅較大，可減少多光譜測量作業時地面控制點數量，降低外業作業成本，量測效率高。
【附圖說明】
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[0008]圖1為本實用新型主成像裝置的結構示意圖。
[0009]圖2為本實用新型單通道成像裝置的結構示意圖。
[0010]圖3為本實用新型第一面陣感光傳感器的結構示意圖。
[0011 ]圖4為本實用新型第二面陣感光傳感器的結構示意圖。
[0012]圖5為四個單通道成像裝置的結構示意圖。
[0013]圖6為五個單通道成像裝置的結構示意圖。
[0014]圖7為八個單通道成像裝置的結構示意圖。
[0015]圖中，1、暗盒;2、主成像裝置;3、單通道成像裝置;4、成像物鏡;5、抗混濾波器;6、紅外濾光片;7、微透鏡陣列;8、拜爾濾鏡;9、光電二極管；10、濾光鏡；11、平行光鏡；12、氧化膜;13、控制單元;14、存儲單元。
【具體實施方式】
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[0016]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合其附圖，對本實用新型進行詳細闡述。
[0017]如圖1-7所示，一種窄帶多光譜相機陣列成像裝置，包括一主成像裝置2和設置在主成像裝置2周圍的若干個單通道成像裝置3，主成像裝置2與若干個單通道成像裝置3均通過暗盒I固定布設在無人機機身的底部，所述主成像裝置2包括第一面陣感光傳感器、控制單元2與存儲單元3，第一面陣感光傳感器依次由成像物鏡4、抗混濾波器5、紅外濾光片6、微透鏡陣列7、拜爾濾鏡8以及光電二極管9構成，所述單通道成像裝置3包括第二面陣感光傳感器、控制單元13與存儲單元14，第二面陣感光傳感器依次由濾光鏡10、成像物鏡4、平行光鏡11以及光電二極管9構成，在濾光鏡10外側表面鍍設一層氧化膜12;主成像裝置2與單通道成像裝置3的控制單元13分別經導線與控制裝置相連。
[0018]所述單通道成像裝置為四個、五個或八個。四個單通道成像裝置3主要是應用在水環境監測，藍藻、紅潮災害探測等應用，以及農業、林業的植被參數監測。五至八個單通道成像裝置3則可以進一步增加裝備的信息獲取冗余，應用到更加精細化的場景中，如土壤污染、農作物脅迫分析、甚至衛星標定等，數據更為精確。
[0019]使用前，根據無人機機載平臺可容納空間大小、形狀以及可觀測波段數量決定選擇好單通道成像裝置3的個數，然后將主成像裝置2與單通道成像裝置3分別固定卡裝在與其形狀相配合的暗盒I內，使第一面陣感光傳感器上的成像物鏡4、抗混濾波器5、紅外濾光片6、微透鏡陣列7、拜爾濾鏡8以及光電二極管9依次自下而上設置，使第二面陣感光傳感器上的濾光鏡10、成像物鏡4、平行光鏡11以及光電二極管9依次自下而上設置。通過暗盒I使之固定安裝在無人機機身底部，此時，主成像裝置2與單通道成像裝置3的主光軸相互平行設置，像主點位于同一平面上，從而減小各波段影像配準誤差。使用時，通過控制控制裝置，從而分別控制主成像裝置2與單通道成像裝置3內的控制單元13進行拍照，濾光鏡10通過電子束熱蒸發鍍膜技術鍍設一層抗腐蝕和耐高溫的氧化膜12，可以透射固定中心波長與帶寬的光線。設置在第二面陣成像傳感器上的平行光鏡U，可輔助對焦與防護光電二極管9，方便靈活，可控性強，其核心部件取自普通民用相機，大幅降低無人機機載多光譜相機制造成本，采用普通民用相機成像傳感器，其畫幅較大，可減少多光譜測量作業時地面控制點數量，降低外業作業成本，量測效率高。
[0020]上述【具體實施方式】不能作為對本實用新型保護范圍的限制，對于本技術領域的技術人員來說，對本實用新型實施方式所做出的任何替代改進或變換均落在本實用新型的保護范圍內。
[0021]本實用新型未詳述之處，均為本技術領域技術人員的公知技術。
【主權項】
1.一種窄帶多光譜相機陣列成像裝置，其特征在于:包括一主成像裝置和設置在主成像裝置周圍的若干個單通道成像裝置，主成像裝置與若干個單通道成像裝置均通過暗盒固定布設在無人機機身的底部，所述主成像裝置包括第一面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第一面陣感光傳感器依次由成像物鏡、抗混濾波器、紅外濾光片、微透鏡陣列、拜爾濾鏡以及光電二極管構成，所述單通道成像裝置包括第二面陣感光傳感器、控制單元與存儲單元，第二面陣感光傳感器依次由濾光鏡、成像物鏡、平行光鏡以及光電二極管構成，在濾光鏡外側表面鍍設一層氧化膜;主成像裝置與單通道成像裝置的控制單元分別經導線與控制裝置相連。2.根據權利要求1所述的一種窄帶多光譜相機陣列成像裝置，其特征在于:所述單通道成像裝置為四個、五個或八個。
【文檔編號】G01S17/89GK205450277SQ201620217349
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】周源, 劉春 , 董韜, 李敏珍, 李楠
【申請人】同濟大學, 北京數維翔圖高新技術有限公司