專利名稱：大口徑光電系統(tǒng)野外現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電輻射測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)野外實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)使用的大口徑光電輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行輻射定標(biāo)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
光電輻射測(cè)量系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱光電系統(tǒng))的任務(wù)是測(cè)量目標(biāo)發(fā)出的輻射量，而該測(cè)量系統(tǒng)實(shí)際的輸出是電信號(hào)，該信號(hào)與目標(biāo)發(fā)出的輻射量相關(guān)。輻射定標(biāo)的目的就是確定入射輻射量與輸出電信號(hào)之間的關(guān)系。輻射定標(biāo)的主要原理是將已知輻射量值的輻射源(可朔源到國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))放置在待定標(biāo)的光電系統(tǒng)的光學(xué)入瞳之前，根據(jù)光電系統(tǒng)入射輻射量值和其輸出的電信號(hào)量值，建立從輻射輸入到光電系統(tǒng)最終信號(hào)輸出之間的定量關(guān)系。輻射定標(biāo)的基本要求是，其一，定標(biāo)輻射源出射的光斑能均勻照明被定標(biāo)光電系統(tǒng)的探測(cè)器；其二，定標(biāo)輻射源的出射輻射量范圍要大于被定標(biāo)光電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍。常規(guī)光電系統(tǒng)輻射定標(biāo)的基本方法(內(nèi)部使用的紅外與光電系統(tǒng)手冊(cè))包括近距離擴(kuò)展輻射源照明法(輻射源面積大于光電系統(tǒng)光學(xué)入瞳面積，見圖1)，遠(yuǎn)距離點(diǎn)輻射源照明法(圖2)和近距離點(diǎn)輻射源照明法(圖3)。在這三個(gè)圖中，1是已知輻射量的輻射源，2是被定標(biāo)光電系統(tǒng)的入瞳，3是被定標(biāo)光電系統(tǒng)的視場(chǎng)光欄，4是光電系統(tǒng)像面(光電系統(tǒng)探測(cè)器置于此)。這些輻射定標(biāo)方法的特點(diǎn)分別如下
近距離擴(kuò)展輻射源照明法(圖1)將面積大于光電系統(tǒng)入瞳面積的輻射源1放置在被定標(biāo)大口徑光電系統(tǒng)入瞳2前，兩者距離要保證定標(biāo)源的輻射充滿被定標(biāo)光電系統(tǒng)的視場(chǎng)和孔徑。用這種方法直接照明被定標(biāo)光電系統(tǒng)，能夠在光電系統(tǒng)探測(cè)器上形成一個(gè)均勻且大于像面4尺寸(探測(cè)器尺寸)的光斑，可以同時(shí)定標(biāo)出光電系統(tǒng)探測(cè)器任一個(gè)像元的輻亮度響應(yīng)度。該方法是一種比較理想的實(shí)驗(yàn)室輻射定標(biāo)方法。目前定標(biāo)所用的大面積輻射源有積分球光源(可見到近紅外波段)和大面積黑體輻射源(中波到長(zhǎng)波紅外波段)等。但應(yīng)用該方法在野外現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大口徑光電系統(tǒng)定標(biāo)受到諸多限制其一，輻射定標(biāo)裝置的重量、體積和功耗都很大，即不利于運(yùn)輸、安裝也不利于操作和維護(hù)；其二，大面積標(biāo)準(zhǔn)輻射源制造技術(shù)復(fù)雜，工藝難度大，性能指標(biāo)(如表面輻射度的穩(wěn)定性、均勻性、余弦輻射特性等)在野外現(xiàn)場(chǎng)使用條件下難以保證；此外由于造價(jià)太高，不被用戶接受。
遠(yuǎn)距離點(diǎn)輻射源照明法(圖2)點(diǎn)輻射源1遠(yuǎn)離大口徑光電系統(tǒng)入瞳2對(duì)其直接照明，兩者間的距離要大于被定標(biāo)光電系統(tǒng)光學(xué)焦距的10倍以上，并保證在像面4上形成一個(gè)點(diǎn)光源圖像，可以定標(biāo)出光電系統(tǒng)的入射輻射通量(或照度)與輸出電信號(hào)之間的響應(yīng)關(guān)系。該定標(biāo)方法用小尺寸輻射源直接照明被定標(biāo)大口徑光電系統(tǒng)，雖然可以減小定標(biāo)裝置的體積、重量，但是由于成像關(guān)系，在某一時(shí)刻該定標(biāo)方法只能對(duì)光電系統(tǒng)成像探測(cè)器的部分像元(10個(gè)像元左右)進(jìn)行定標(biāo)，這對(duì)于像面上動(dòng)輒10萬(wàn)像元以上的光電系統(tǒng)成像探測(cè)器來(lái)講，完成全部像元的定標(biāo)操作繁雜，且工作量太大，因此該方法對(duì)于定標(biāo)大口徑光電系統(tǒng)來(lái)講不適用；其次用該方法直接照明被定標(biāo)光電系統(tǒng)，在像面上形成的光斑不也均勻，無(wú)法滿足定標(biāo)精度。
近距離點(diǎn)輻射源照明法(圖3)將點(diǎn)光源1放置在被定標(biāo)光電系統(tǒng)入瞳2附近對(duì)其直接照明，該照明法(瓊斯法)可以在被定標(biāo)系統(tǒng)的像面4上獲得一個(gè)擴(kuò)展的均勻照明光斑。其主要問(wèn)題是入射到像面4上的輻射能量衰減十分嚴(yán)重，輻亮度衰減的幅度為AP/AS(AP為光電系統(tǒng)的入瞳有效面積，AS為小光源的有效發(fā)光面積)倍。因此該方法適合于對(duì)測(cè)量暗弱目標(biāo)或動(dòng)態(tài)范圍小的光電系統(tǒng)進(jìn)行輻射定標(biāo)，而對(duì)于AP/AS≥6000以上的光電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于入射到像面上的輻射能量衰減十分嚴(yán)重，不能滿足其大動(dòng)態(tài)范圍的輻射定標(biāo)要求。在我們的具體實(shí)施例中，輻射定標(biāo)要求必須采用紅外腔型輻射源，由于現(xiàn)場(chǎng)功耗以及目前技術(shù)、工藝限制，該輻射源只能做到穩(wěn)定的工作溫度最高為1500K，開口的出瞳直徑8mm，而定標(biāo)光電系統(tǒng)的入瞳直徑達(dá)到670mm，使入射到像面上的能量衰減了7000倍以上，十分微弱，因此采用這種定標(biāo)方法，所帶來(lái)的問(wèn)題是一方面引入了較大的定標(biāo)誤差，另一方面只能在很小的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行定標(biāo)，不能滿足定標(biāo)要求，因此該方法也不適用。

發(fā)明內(nèi)容
背景技術(shù)：
中，對(duì)于大面積標(biāo)準(zhǔn)輻射源照明法，由于大面積標(biāo)準(zhǔn)輻射源的研制技術(shù)復(fù)雜、工藝難度大、性能指標(biāo)難以保證，且成本高、重量、體積和功耗大，運(yùn)輸、安裝、操作和維護(hù)都不方便；遠(yuǎn)距離點(diǎn)輻射源照明法完成全部像元的定標(biāo)操作繁雜、工作量大、光斑的像面不均勻，則無(wú)法滿足定標(biāo)精度；近距離點(diǎn)輻射源照明法，輻亮度低不能滿足被定標(biāo)光電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍的要求，如增加輻亮度需要的功耗大，在現(xiàn)場(chǎng)不適用；上述三個(gè)方法都不適用于大口徑光電系統(tǒng)的野外現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是將要提供利用小面積輻射源實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展照明對(duì)大口徑光電系統(tǒng)進(jìn)行野外現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)的方法及裝置。
本發(fā)明對(duì)大口徑光電系統(tǒng)進(jìn)行輻射定標(biāo)的方法如下a.將均勻的小面積輻射源放置在平行光管的焦面上，制成一體化的輻射定標(biāo)照明源，輻射定標(biāo)照明源出口面積小于被定標(biāo)光電系統(tǒng)的入瞳面積；b.根據(jù)被定標(biāo)光電系統(tǒng)的觀測(cè)視場(chǎng)角可以給出輻射定標(biāo)照明源的發(fā)散角，使輻射定標(biāo)照明源的發(fā)散角大于被定標(biāo)光電系統(tǒng)的觀測(cè)視場(chǎng)角；c.利用已知輻射量的標(biāo)準(zhǔn)輻射源(可朔源到國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))對(duì)參考輻射計(jì)進(jìn)行定標(biāo)，得到參考輻射計(jì)的響應(yīng)度；d.由參考輻射計(jì)對(duì)輻射定標(biāo)照明源進(jìn)行定標(biāo)，得到輻射定標(biāo)照明源的出射輻射亮度Bλ，這個(gè)過(guò)程即完成了國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)到輻射定標(biāo)照明源的計(jì)量傳遞；e.用輻射定標(biāo)照明源照明被定標(biāo)光電系統(tǒng)，使被定標(biāo)光電系統(tǒng)成像后在其像面上形成均勻且大于被定標(biāo)光電系統(tǒng)探測(cè)器面積的光斑，在其像面上實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展的輻射源照明，可以得到被定標(biāo)光電系統(tǒng)圖像的數(shù)碼輸出DN，進(jìn)而得到被定標(biāo)光電系統(tǒng)的輻照度響應(yīng)度RSYS，則完成大口徑光電系統(tǒng)野外現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)。
所述輻照度響應(yīng)度為
RSYS=DN-DNBBλ·f2AD·AOAS(1-M2)---(1)]]>式中，f-被定標(biāo)光電系統(tǒng)的焦距；AD-被定標(biāo)的光電系統(tǒng)中探測(cè)器單個(gè)像元的面積；DNB-測(cè)得被定標(biāo)光電系統(tǒng)的暗場(chǎng)數(shù)碼輸出；AO-被定標(biāo)光電系統(tǒng)的光學(xué)接收面積；M-被定標(biāo)光電系統(tǒng)遮攔比；AS-輻射定標(biāo)照明源有效出射面積。
本發(fā)明的輻射定標(biāo)裝置包括參考輻射計(jì)和輻射定標(biāo)照明源，參考輻射計(jì)包括探測(cè)器、斬光器、通光孔、主鏡、次鏡、鏡筒；輻射定標(biāo)照明源包括第一鏡筒、第一次鏡、第一主鏡、第一通光孔、光欄、腔型輻射源、連接器；在參考輻射計(jì)中，次鏡的光軸與主鏡光軸夾角為45°，主鏡和次鏡的反射面相對(duì)放置并固定到鏡筒里，探測(cè)器和斬光器位于鏡筒外面，主鏡固定到鏡筒的底部，在鏡筒上有與次鏡光軸同軸的通光孔，次鏡的反射面對(duì)準(zhǔn)通光孔和鏡筒的內(nèi)壁，斬光器位于探測(cè)器和通光孔之間，并斬光器靠近探測(cè)器一側(cè)放置，探測(cè)器安裝在主鏡的焦點(diǎn)處；在輻射定標(biāo)照明源中，第一鏡筒內(nèi)有第一次鏡和第一主鏡，在第一鏡筒外有光欄、腔型輻射源和連接器，在第一鏡筒上有與第一次鏡光軸同軸的第一通光孔，第一主鏡位于第一鏡筒的底部和第一次鏡之間，且第一主鏡與第一次鏡安裝固定到第一鏡筒上，第一主鏡與第一次鏡的反射面相對(duì)放置，第一次鏡的反射面對(duì)準(zhǔn)第一通光孔和第一鏡筒的內(nèi)壁，光欄位于腔型輻射源和第一通光孔之間，且光欄放置在第一主鏡的焦點(diǎn)位置上，腔型輻射源靠近光欄一側(cè)放置，第一次鏡的光軸與第一主鏡光軸夾角為45°；當(dāng)用參考輻射計(jì)對(duì)輻射定標(biāo)照明源定標(biāo)時(shí)，將鏡筒和第一鏡筒通過(guò)連接器固定連接。
本發(fā)明的積極效果本發(fā)明中采用了將小輻射面源擴(kuò)展成像的設(shè)計(jì)思想，成功研制出輻射定標(biāo)照明源，用此輻射定標(biāo)照明源對(duì)被定標(biāo)的光電系統(tǒng)進(jìn)行照明，在被定標(biāo)光電系統(tǒng)的像面上形成一個(gè)擴(kuò)展的輻射均勻照明光斑，覆蓋了被定標(biāo)光電系統(tǒng)的探測(cè)器，使其沿被定標(biāo)光電系統(tǒng)光學(xué)口徑的半徑方向及圓周方向移動(dòng)，對(duì)被定標(biāo)光電系統(tǒng)進(jìn)行全口徑的輻射定標(biāo)，獲得用大面積輻射源進(jìn)行輻射定標(biāo)的效果；通過(guò)參考輻射計(jì)對(duì)輻射定標(biāo)照明源定標(biāo)，完成了國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)到輻射定標(biāo)照明源的計(jì)量傳遞，使輻射定標(biāo)照明源的輸出輻射量成為已知量；本發(fā)明裝置具有體積小、重量輕、功耗低、操作簡(jiǎn)單、光斑的像面均勻、輸出輻射能量動(dòng)態(tài)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，解決了對(duì)大口徑光電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)的一系列難題，即解決了大面積標(biāo)準(zhǔn)輻射源技術(shù)復(fù)雜、工藝難度大、性能指標(biāo)難以保證而且成本太高、以及重量、體積和功耗部很大，即不利于運(yùn)輸、安裝也不利于操作和維護(hù)的難題；還解決了遠(yuǎn)距離點(diǎn)輻射源照明法完成全部像元定標(biāo)操作繁雜、工作量大、光斑的像面不均勻，無(wú)法滿足定標(biāo)精度的問(wèn)題；也解決了近距離點(diǎn)輻射源照明法，點(diǎn)輻射源輻射能量動(dòng)態(tài)范圍不能滿足被定標(biāo)光電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍要求的問(wèn)題。
本發(fā)明的輻射定標(biāo)方法和定標(biāo)裝置，特別適合對(duì)野外使用的大口徑光電輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定標(biāo)，已得到實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)用效果很好。此外，該輻射定標(biāo)方法和定標(biāo)裝置在實(shí)驗(yàn)室也能使用。


圖1背景技術(shù)近距離擴(kuò)展輻射源照明法定標(biāo)原理圖；圖背景技術(shù)：
遠(yuǎn)距離點(diǎn)輻射源照明法定標(biāo)原理圖；圖3背景技術(shù)近距離點(diǎn)輻射源照明法定標(biāo)原理圖；圖4本發(fā)明輻射定標(biāo)過(guò)程流程圖也是摘要附圖；圖5本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)原理圖；圖6本發(fā)明參考輻射計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7本發(fā)明輻射定標(biāo)照明源結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖4所示在定標(biāo)光電系統(tǒng)前，首先用標(biāo)準(zhǔn)輻射源5對(duì)參考輻射計(jì)6進(jìn)行定標(biāo)，得到參考輻射計(jì)6的響應(yīng)度7，再把參考輻射計(jì)6與輻射定標(biāo)照明源8通過(guò)連接器22對(duì)接，測(cè)出輻射定標(biāo)照明源8的輸出輻亮度Bλ；當(dāng)定標(biāo)光電系統(tǒng)時(shí)，按照?qǐng)D5所示實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)，將輻射定標(biāo)照明源8安裝在多維調(diào)整支架上，使其可沿被定標(biāo)光電系統(tǒng)9光學(xué)口徑的半徑方向及圓周方向移動(dòng)，可對(duì)被定標(biāo)光電系統(tǒng)進(jìn)行全口徑的輻射定標(biāo)。將輻射定標(biāo)照明源8靠近放置在被定標(biāo)光電系統(tǒng)9的入瞳處，并使其光軸與被定標(biāo)光電系統(tǒng)9的光軸平行，可以得出在不同輻亮度Bλ下光電系統(tǒng)的輸出數(shù)碼DN，按公式(1)可以在現(xiàn)場(chǎng)建立被定標(biāo)光電系統(tǒng)9的輻照度響應(yīng)度RSYS。
本發(fā)明的輻射定標(biāo)裝置包括參考輻射計(jì)6和輻射定標(biāo)照明源8。參考輻射計(jì)6包括探測(cè)器10、斬光器11、通光孔12、主鏡13、次鏡14、鏡筒15；輻射定標(biāo)照明源8包括第一鏡筒16、第一次鏡17、第一主鏡18、第一通光孔19、光欄20、腔型輻射源21、連接器22。參考輻射計(jì)6的光學(xué)系統(tǒng)采用典型的牛頓系統(tǒng)；探測(cè)器10根據(jù)被定標(biāo)光電系統(tǒng)的工作波段選擇，可以采用紅外探測(cè)器或可見光探測(cè)器；斬光器11采用精密機(jī)械斬光器；在鏡筒15本體上開有與光軸同軸的通光孔12；主鏡13可以采用球面反射鏡或離軸非球面反射鏡；次鏡14可以采用馬蹄鏡或平面反射鏡。主鏡13和次鏡14為一體化結(jié)構(gòu)皆安裝固定到鏡筒15上。主鏡13采用金屬材料(如鋁)或光學(xué)玻璃材料等制成，經(jīng)過(guò)二次曲面加工，并在其曲面鍍制高反膜，高反膜的波段根據(jù)被定標(biāo)光電系統(tǒng)的工作波段選擇；次鏡14采用金屬材料(如鋁)或光學(xué)玻璃材料等制成，經(jīng)過(guò)平面加工，并在其平面鍍制高反膜，高反膜的波段根據(jù)被定標(biāo)光電系統(tǒng)的工作波段選擇；鏡筒15可以采用鋁合金或質(zhì)量輕、剛度好的材料制成，鏡筒15內(nèi)需消雜光處理。
本實(shí)施例參考輻射計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)●視場(chǎng)0.3°；●遮攔比1/4；●有效入瞳直徑100mm；●焦距300mm；●噪聲等效輻射亮度10-9W·m-2·sr-1·μm-1；輻射定標(biāo)照明源8中的光學(xué)系統(tǒng)也是采用牛頓系統(tǒng)，第一主鏡18采用球面反射鏡或離軸非球面反射鏡，并用金屬材料(如鋁)或光學(xué)玻璃材料等制成，經(jīng)過(guò)二次曲面加工，在其曲面鍍制高反膜，高反膜的波段根據(jù)被定標(biāo)光電系統(tǒng)的工作波段選擇；第一次鏡17采用馬蹄鏡或平面反射鏡，用金屬材料(如鋁)或光學(xué)玻璃材料等制成，經(jīng)過(guò)平面加工，在其平面鍍制高反膜，高反膜的波段根據(jù)被定標(biāo)光電系統(tǒng)的工作波段選擇；第一次鏡17的光軸與第一主鏡18光軸夾角為45°，第一主鏡和第一次鏡為一體化結(jié)構(gòu)皆安裝固定到第一鏡筒16上；腔型輻射源21為黑(灰)體；在第一鏡筒16本體上開有與光軸同軸的第一通光孔19；光欄20安裝在第一主鏡18與第一次鏡17構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，第一通光孔19與上述光學(xué)系統(tǒng)的光路同軸；第一鏡筒16由鋁合金或質(zhì)量輕、剛度好的材料制成，第一鏡筒16內(nèi)實(shí)施了消雜光處理，第一鏡筒16上有連接器22，便于在用參考輻射計(jì)6對(duì)輻射定標(biāo)照明源8定標(biāo)時(shí)二者對(duì)接。
本實(shí)施例輻射定標(biāo)照明源8的主要技術(shù)指標(biāo)●腔型輻射源工作溫度室溫～1500K；●焦距300mm；●出瞳直徑100mm；●遮攔比1/4；●發(fā)散角34.7′(光欄直徑3mm)；●穩(wěn)定度0.25％；●非均勻性小于1.0％。
本發(fā)明實(shí)施例對(duì)大口徑紅外光電系統(tǒng)輻射定標(biāo)的精度優(yōu)于5％。
本發(fā)明實(shí)施例是針對(duì)紅外大口徑光電系統(tǒng)研制的輻射定標(biāo)裝置。
實(shí)施例2將輻射定標(biāo)照明源的紅外波段腔型輻射源改為可見光波段光源，再將主鏡13和次鏡14、第一次鏡17和第一主鏡18的工作面鍍制可見光波段高反膜，探測(cè)器10采用可見光波段探測(cè)器，其它部件與實(shí)施例1相同，則本發(fā)明就可以對(duì)可見光波段的大口徑光電系統(tǒng)進(jìn)行輻射定標(biāo)。
除了上述實(shí)施例之外，在本發(fā)明范疇內(nèi)的實(shí)施例不再詳細(xì)敘述。
權(quán)利要求
1.大口徑光電系統(tǒng)野外現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)的方法，其特征在于輻射定標(biāo)的步驟如下a.將均勻的小面積輻射源放置在平行光管的焦面上，制成一體化的輻射定標(biāo)照明源，輻射定標(biāo)照明源出口面積小于被定標(biāo)光電系統(tǒng)的入瞳面積；b.根據(jù)被定標(biāo)光電系統(tǒng)的觀測(cè)視場(chǎng)角可以給出輻射定標(biāo)照明源的發(fā)散角，使輻射定標(biāo)照明源的發(fā)散角大于被定標(biāo)光電系統(tǒng)的觀測(cè)視場(chǎng)角；c.利用已知輻射量的標(biāo)準(zhǔn)輻射源(可朔源到國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))對(duì)參考輻射計(jì)進(jìn)行定標(biāo)，得到參考輻射計(jì)的響應(yīng)度；d.由參考輻射計(jì)對(duì)輻射定標(biāo)照明源進(jìn)行定標(biāo)，得到輻射定標(biāo)照明源的出射輻射亮度Bλ，即完成輻射定標(biāo)照明源的計(jì)量傳遞；e.用輻射定標(biāo)照明源照明被定標(biāo)光電系統(tǒng)，使被定標(biāo)光電系統(tǒng)成像后在其像面上形成均勻且大于被定標(biāo)光電系統(tǒng)探測(cè)器面積的光斑，在其像面上實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展的輻射源照明，可以得到被定標(biāo)光電系統(tǒng)圖像的數(shù)碼輸出DN，進(jìn)而得到被定標(biāo)光電系統(tǒng)的輻照度響應(yīng)度RSYS，則完成大口徑光電系統(tǒng)野外現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑光電系統(tǒng)野外現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)的方法，其特征在于所述的輻照度響應(yīng)度為RSYS=DN-DNBBλ·f2AD·AOAS(1-M2)]]>式中，f-被定標(biāo)光電系統(tǒng)的焦距；AD-被定標(biāo)的光電系統(tǒng)中探測(cè)器單個(gè)像元的面積；DNB-測(cè)得被定標(biāo)光電系統(tǒng)的暗場(chǎng)數(shù)碼輸出；AO-被定標(biāo)光電系統(tǒng)的光學(xué)接收面積；M-被定標(biāo)光電系統(tǒng)遮攔比；AS-輻射定標(biāo)照明源有效出射面積。
3.大口徑光電系統(tǒng)野外現(xiàn)場(chǎng)輻射定標(biāo)裝置，其特征在于包括參考輻射計(jì)(6)和輻射定標(biāo)照明源(8)，參考輻射計(jì)(6)包括探測(cè)器(10)、斬光器(11)、通光孔(12)、主鏡(13)、次鏡(14)、鏡筒(15)；輻射定標(biāo)照明源(8)包括第一鏡筒(16)、第一次鏡(17)、第一主鏡(18)、第一通光孔(19)、光欄(20)、腔型輻射源(21)、連接器(22)；在參考輻射計(jì)(6)中，次鏡(14)的光軸與主鏡(13)光軸夾角為45°，主鏡(13)和次鏡(14)的反射面相對(duì)放置并固定到鏡筒(15)里，探測(cè)器(10)和斬光器(11)位于鏡筒(15)外面，主鏡(13)固定到鏡筒(15)的底部，在鏡筒(15)上有與次鏡(14)光軸同軸的通光孔(12)，次鏡(14)的反射面對(duì)準(zhǔn)通光孔(12)和鏡筒(15)的內(nèi)壁，斬光器(11)位于探測(cè)器(10)和通光孔(12)之間，并斬光器(11)靠近探測(cè)器(10)一側(cè)放置，探測(cè)器(10)安裝在主鏡(13)的焦點(diǎn)處；在輻射定標(biāo)照明源(8)中，第一鏡筒(16)內(nèi)有第一次鏡(17)和第一主鏡(18)，在第一鏡筒(16)外有光欄(20)、腔型輻射源(21)和連接器(22)，在第一鏡筒(16)上有與第一次鏡(17)光軸同軸的第一通光孔(19)，第一主鏡(18)位于第一鏡筒(16)的底部和第一次鏡(17)之間，且第一主鏡(18)與第一次鏡(17)安裝固定到第一鏡筒(16)上，第一主鏡(18)與第一次鏡(17)的反射面相對(duì)放置，第一次鏡(17)的反射面對(duì)準(zhǔn)第一通光孔(19)和第一鏡筒(16)的內(nèi)壁，光欄(20)位于腔型輻射源(21)和第一通光孔(19)之間，且光欄(20)放置在第一主鏡(18)的焦點(diǎn)位置上，腔型輻射源(21)靠近光欄(20)一側(cè)放置，第一次鏡(17)的光軸與第一主鏡(18)光軸夾角為45°；當(dāng)用參考輻射計(jì)(6)對(duì)輻射定標(biāo)照明源(8)定標(biāo)時(shí)，將鏡筒(15)和第一鏡筒(16)通過(guò)連接器(22)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)野外實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)使用的大口徑光電輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行輻射定標(biāo)的方法和裝置。要解決大口徑光電系統(tǒng)野外現(xiàn)場(chǎng)的定標(biāo)問(wèn)題，方法是輻射定標(biāo)照明源出口小于被定標(biāo)光電系統(tǒng)的入瞳、發(fā)散角大于被定標(biāo)光電系統(tǒng)的視場(chǎng)角；標(biāo)準(zhǔn)輻射源對(duì)參考輻射計(jì)定標(biāo)得到響應(yīng)度；參考輻射計(jì)對(duì)輻射定標(biāo)照明源定標(biāo)得到出射輻亮度；輻射定標(biāo)照明源照明被定標(biāo)光電系統(tǒng)，其像面上形成大于探測(cè)器面積的光斑，得到圖像數(shù)碼輸出和輻照度響應(yīng)度。裝置包括探測(cè)器、斬光器、兩個(gè)通光孔、兩個(gè)主鏡、兩個(gè)次鏡、兩個(gè)鏡筒、光欄、腔型輻射源、連接器；用小輻射定標(biāo)照明源達(dá)到大面積輻射源輻射定標(biāo)的效果；具有重量輕、功耗低、操作簡(jiǎn)單、像面均勻、輻射能量范圍大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M11/00GK1896706SQ200510119028
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者任建偉, 張立國(guó), 萬(wàn)志, 李憲圣, 朱啟海, 趙貴軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所