[發明專利]地物模擬光譜輻射定標源裝置

無效

• 申請號: 201110449591.7
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102564590A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李憲圣;任建偉;萬志;劉則詢;李葆勇;孫景旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明屬于空間光學領域，具體涉及應用于空間相機的地物模擬光譜輻射定標源。

背景技術

空間相機對地物遙感成像，地面景物(簡稱“地物”)的光譜輻射亮度，大氣的光譜透過率對空間相機的成像質量有直接作用和影響。太陽光照射到地物上，經地物反射后，向上發射光譜輻射亮度，經大氣傳輸后到達空間相機的入瞳，同時還有大氣后向散射光入射到空間相機的入瞳，經光學系統成像到相機焦平面探測器上，再經過其電子學系統轉換成圖像下傳至地面。不同地物具有不同的反射率，會形成不同的地物光譜輻射亮度，在圖像上呈現不同的灰度，使得在圖像上能將地物區分開。地面目標與周圍的環境會相互干擾，在經過大氣傳輸時，會受到大氣光譜透過率的影響，使得地物到達空間相機入瞳處的光譜輻射亮度發生改變。為此發明一套模擬裝置，該裝置能夠在實驗室內模擬地面目標經過大氣傳輸到達空間相機入瞳處的光譜輻射亮度。使用該地物模擬光譜輻射定標源可定量地對空間相機進行模擬成像。檢驗空間相機的成像與輻射響應性能，對空間相機的成像質量評價等具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一套地物模擬光譜輻射定標源裝置，模擬地物的光譜輻射亮度，經過大氣傳輸后到達空間相機入瞳處的光譜輻射亮度，為空間相機的在軌成像提供實驗室真實的模擬光譜輻射定標源。

本發明地物模擬光譜輻射定標源裝置，該裝置包括地物可調諧光譜分布LED積分球光源、第一控制器、平行光管、大氣后向散射可調諧光譜分布LED積分球光源、第二控制器、第一安裝孔、大氣透過率模擬器、第二安裝孔、大氣后向散射反射鏡組件、平行光管第一焦面和平行光管第二焦面；所述地物可調諧光譜分布LED積分球光源的出光口位于所述平行光管第一焦面處，所述第一控制器與所述地物可調諧光譜分布LED積分球光源連接；所述平行光管由平行光管主鏡筒、平行光管次鏡筒、平行光管次鏡、平行光管主鏡構成，所述平行光管次鏡筒上分別設置第一安裝孔和第二安裝孔，所述第一安裝孔設置在靠近平行光管第一焦面的一側，用于安裝大氣透過濾模擬器，所述第二安裝孔設置在靠近平行光管主鏡筒的一側，用于安裝大氣后向散射反射鏡組件，所述大氣后向散射可調諧光譜分布LED積分球光源的出光口位于平行光管第二焦面處；所述第二控制器與所述大氣后向散射可調諧光譜分布LED積分球光源連接。

本發明是從空間相機的使用角度出發，在空間相機發射前，使用該裝置模擬空間相機對地物在軌成像，定量的模擬地物到空間相機的成像過程。通過該裝置可以檢驗相機成像的真實性、對空間相機最小可分辨對比度及輻射分辨力作出評價。對空間相機的成像能力和地物的輻射亮度反演具有重要價值。

附圖說明

圖1地物模擬光譜輻射定標源裝置原理圖；

圖2本發明裝置中大氣透過率模擬器和大氣后向散射反射鏡組件安裝位置圖。

圖中：1、地物可調諧光譜分布LED積分球光源，2、第一控制器，3、平行光管，4、平行光管主鏡筒，5、平行光管次鏡筒，6、平行光管次鏡，7、平行光管主鏡，8、大氣后向散射可調諧光譜分布LED積分球光源，9、第二控制器，10、第一安裝孔，11、大氣透過率模擬器，12、第二安裝孔，13、大氣后向散射反射鏡組件，14、平行光管第一焦面，15、平行光管第二焦面。

具體實施方式

如圖1所示，地物可調諧光譜分布LED積分球光源1是由多種波長的LED作為光源，所有種類的LED組合輸出的波段范圍可覆蓋400nm～1000nm，每種LED組合有多只LED組成。通過第一控制器2控制開關LED的種類和數量，使地物可調諧光譜分布LED積分球光源1輸出所需的地物光譜輻射亮度，第一控制器2包含光纖光譜輻射計，可實時的監視地物可調諧光譜分布LED積分球光源1輸出的光譜輻亮度，并與所需輸出光譜輻射亮度的比對，如有偏差可實時做出調整，使二者保持一致。地物可調諧光譜分布LED積分球光源1的出口放置在平行光管第一焦面14處。大氣后向散射模擬可調諧光譜分布LED積分球光源8的出光口位于平行光管第二焦面15處。在平行光管次鏡筒5上，在靠近平行光管第一焦面14的一側安裝第一安裝孔10，為了便于大氣透過率模擬器11的安裝采用插拔式的結構，即將大氣透過率模擬器11插入第一安裝孔10內。在靠近平行光管主鏡筒4的一側安裝第二安裝孔12，主要用于安裝大氣后向散射反射鏡組件13。

大氣后向散射反射鏡組件13中的反射鏡為一種無光譜選擇的低反射率高透過率的反射鏡，將平行光管第二焦面處發出的光經過大氣后向散射反射鏡組件13反射鏡的反射后入射到平行光管次鏡6上。