用于监控的动态偏心红外成像仪

红外成像从视觉上表征了物质的热辐射能量，因此可以在夜间检测目标。实际上，红外成像具有在夜晚和复杂环境中无需照明即可检测和监控的独特优势。近几十年来，由于对安全性和安全要求的不断提高，红外成像越来越吸引人们在军事和民用领域（例如海岸和边境防卫）夜间更好地观察目标。

随着红外成像技术在监视领域的广泛应用，科学家提出了许多有关光学系统或探测器的方案，以提高各种场合下的分辨率和适应性。但是，现有系统仍然存在某些问题，在用于监视的成像观察系统中，有必要提高宽视场（FOV）中的分辨率。广阔的视野使整个区域受到监控，而高分辨率在获取关键观察区域或感兴趣区域（IA）的详细信息（例如可疑的电力系统故障）方面起着至关重要的作用。目前，用于提高上述目标的变焦系统容易错过目标（对于机械变焦系统），或者价格昂贵，并且仅适用于有限的条件（对于主动变焦系统）。此外，多通道系统通常体积大而笨重，不适合成像系统。

图为凹面红外成像仪的示意图。

近年来，偏心成像技术已引起众多关注。这个概念源于对人类视觉系统的研究，其中IA的分辨率高于周边领域的分辨率。除了使用可变形反射镜和液晶空间光调制器以外，开发了利用非球面的凹面成像仪进行高倍率动态成像。这些局部放大系统是在可见光谱范围内设计的，并在众多应用中得到了考虑，例如视频监控和无人机

图为动态偏心红外成像仪分别放大左右手的实验结果

因此，科研团队设计了一种动态的偏心式凹入红外成像仪，可以捕获具有大视野的局部高倍率图像。该系统具有两个具有相同图像平面的成像通道，这种系统可以用于监视整个大视野的外围成像通道和监视关键或可疑区域的局部高倍率成像通道，而不会丢失对整个宽视野的观察。实验结果表明，在凹陷区域，图像高度大约有2倍的放大倍率。该系统对于提高夜间监视的观察精度具有重要价值。