復眼成像系統

新一代信息技術

大視場光學設計一直是光電成像系統應用的重點和難點，針對目前普通大視場成像系統的問題，本成果提出了一種基于多層正交折射式楔形棱鏡的大視場復眼成像系統產品。

本成果重點用于小型化光電成像系統，用于大視場目標成像和跟蹤。

主要技術優勢：

(1)提出了小型化光學系統的分象限平面孔徑陣列結構設計，通過各孔徑圖像在傳感器像面上的矩形排布，集成了場景-多層棱鏡-多平行孔徑-單傳感器的圖形輸出，實現了對場景的大視場成像；

(2)提出了光軸偏折的楔形棱鏡結構設計和參數指標，解決了視場內光線的光軸偏轉角度、視場邊緣全反射閾值及棱鏡尺寸限制等技術指標的設定問題，實現了大視場的均勻有效成像;

(3)提出了多層正交棱鏡陣列排布結構，以確保單孔徑經過不同層棱鏡的多方向、多角度偏轉，極大地提升了全系統的集成度，降低了光學系統的體積。

圖1.偏折棱鏡2款（9路、13路）

光學成像技術領域、新一代信息技術領域

潛在市場規模：大視場光電成像系統的商業應用領域包括視頻監控和機載星載遙感。我國視頻監控設備市場規模不斷擴大，近年來遙感服務市場規模增速較快，2020年達到102億元。

核心競爭力：系統體積小，結構緊湊，同步性高，視差小；無需針對透鏡光路進行高精度準直，無需安裝中繼光路，且結構穩定；成像質量好，加工難度低，安裝精度高，光軸偏折范圍大。

運用潛在效益：仿生復眼成像系統是當前國內外重點發展的重要技術，可通過光軸發散的小體積孔徑陣列，實現對場景的大視場及視場重疊的成像。

推廣社會價值：本成果從立足于昆蟲復眼的仿生設計，采用小型化子眼鏡頭+偏折棱鏡的簡化設計，避免了復雜的光學系統結構，降低了大視場成像系統的制造難度和部署成本，在航空航天、遙感探測、彈載導航、自動駕駛、監控識別、偵察等領域具有前瞻性和重大的現實意義。