[發明專利]程控化可見積分球光譜輻射定標系統

無效

• 申請號: 201310207298.9
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103308072A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 林冠宇;王淑榮
• 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: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01M11/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及光學儀器光譜輻射定標技術領域，具體涉及一種程控化可見積分球光譜輻射定標系統。

背景技術

輻射定標是指建立遙感傳感器的數字量化輸出值DN與其所對應視場中輻射亮度值之間的定量關系，輻射定標按照定標位置不同可分為三類，實驗室定標、機上和星上定標、場地定標。

積分球是光學儀器光譜輻射定標中重要的定標裝置，主要由積分球主體、光源、探測器、可調光闌和電源組成，光源、探測器、可調光闌和電源均安裝在積分球主體上，由于在光譜輻射定標過程中，被測光學儀器透射或反射特性的不均勻造成測量光束內光能分布不均勻，但經過與積分球內探測器結合及積分球內壁多次漫反射后，可使光能分布均勻化，但是，積分球主體開口亮度值主要是依靠人為手動去調節光源前端的可調光闌來改變其大小，一般只給出一個位置下的積分球主體開口亮度值，并通過探測器來監測所給亮度值的穩定性，由于不同光學儀器的定標亮度值不同，且有時還需要積分球能夠給出開口處連續亮度值進行定標，并在實驗室定標過程中需要無人為操作，但是，現有的積分球不能滿足上述要求，不能實現無人為操作，也不能給出開口處連續的亮度值，因而無法獲得高精度的輻射定標數據。

對于在可見光工作波段內的光學儀器，在光譜輻射定標過程中，為了獲得更高精度的輻射定標數據，且定標過程無人為干擾，需要對積分球進行程控化及自動調節設計。

發明內容

為了解決現有積分球存在的無法自動調節積分球主體開口亮度值所帶來的定標結果精度低的問題，本發明提供一種實驗室定標用的高精度、積分球主體開口亮度值連續自動可調的程控化可見積分球光譜輻射定標系統。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

程控化可見積分球光譜輻射定標系統，包括：主要由積分球主體、光源和探測器組成的可見積分球，所述光源和探測器均安裝在所述積分球主體上；

所述可見積分球還包括安裝在所述積分球主體上的電動可調光闌；

該系統還包括：光源電源、程控控制盒、上位機和數據采集器；

所述程控控制盒包括：外殼及其內部的CPU處理單元，設置在所述外殼內部殼體上并與所述CPU處理單元相連的上位機接口、鍵盤接口、液晶數字顯示屏接口、CPU處理單元、電動可調光闌接口、數據采集器接口、光源電源接口和控制串口，設置在所述外殼外部殼體上并分別與所述鍵盤接口和液晶數字顯示屏接口相連的鍵盤和液晶數字顯示屏；

所述光源電源分別與所述光源電源接口和控制串口相連，所述上位機與所述上位機接口相連，所述數據采集器分別與所述探測器和數據采集器接口相連。

在鍵盤上輸入光學儀器光譜輻射定標所需的目標亮度值，通過鍵盤接口傳輸至CPU處理單元，CPU處理單元對其進行記錄并傳輸至液晶數字顯示屏接口和電動可調光闌接口，通過液晶數字顯示屏接口傳輸至液晶數字顯示屏并在其上顯示，通過電動可調光闌接口傳輸至電動可調光闌并控制其光闌寬度大小，改變積分球主體開口處的亮度值，同時探測器采集積分球主體開口處的亮度值并反饋到數據采集器中，經數據采集器接口傳輸至CPU處理單元中，CPU處理單元將積分球主體開口處的亮度值與記錄的目標亮度值進行比較，再通過電動可調光闌接口控制電動可調光闌光闌寬度大小，電動可調光闌自動增大或減小光闌寬度直到滿足預先設定的目標亮度值為止。

通過上位機中的界面軟件輸入光學儀器光譜輻射定標所需的目標亮度值，通過上位機接口傳輸至CPU處理單元，CPU處理單元對其進行記錄并傳輸至液晶數字顯示屏接口和電動可調光闌接口，通過液晶數字顯示屏接口傳輸至液晶數字顯示屏并在其上顯示，通過電動可調光闌接口傳輸至電動可調光闌并控制其光闌寬度大小，改變積分球主體開口處的亮度值，同時探測器采集積分球主體開口處的亮度值并反饋到數據采集器中，經數據采集器接口傳輸至CPU處理單元中，CPU處理單元將積分球主體開口處的亮度值與記錄的目標亮度值進行比較，再通過電動可調光闌接口控制電動可調光闌光闌寬度大小，電動可調光闌自動增大或減小光闌寬度直到滿足預先設定的目標亮度值為止。

所述探測器為硅探測器。