[發明專利]一種基于光刻技術的光學場景灰度模擬方法

有效

• 申請號: 201410538305.8
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105571823B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 康為民
• 申請（專利權）人: 哈爾濱新光光電科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于光刻技術的光學場景灰度模擬方法。在本發明中，紅外靜態圖像目標模擬器通過在實驗室條件下模擬紅外光學目標來對導引頭光學系統性能進行測試，而目標源是該目標模擬器的重要組成部分，其上至少一個像元與探測器的一個像元相對應。在目標源上每個像元分為n行n列個大小、形狀都相同的方框元，每個方框元又劃分成256×m個大小、形狀都相同的微框元。在每個方框元的相同位置光刻掉的微框元的數量從0開始逐漸增加m，就能夠對全部256個灰度級進行高精度的模擬，從而使目標模擬器能夠生成具有高對比度的目標灰度圖像。

技術領域

本發明屬于紅外目標仿真技術領域，主要涉及一種基于光刻技術的光學場景灰度模擬方法。

背景技術

在紅外目標模擬器通過對遠距離的目標場景進行灰度模擬來對導引頭系統的性能進行評價，它不僅能大量減少外場飛行試驗，降低費用開支，同時還縮短了武器的研制周期。因此，紅外成像目標模擬器的研制對未來制導武器的發展具有重要意義。

紅外目標模擬器要求其生成的灰度模擬圖像具有高空間分辨率、高溫度分辨率和高對比度，只有滿足上述要求才能對導引頭系統的性能進行有效的評價。現有技術中，灰度模擬方法主要有可變光闌調節技術和微電子光刻技術。其中可變光闌調節技術通過改變光闌開口大小來調節透射能量的多少，從而進行目標場景的灰度模擬。但是光闌開口大小的變化很難實現透過率高精度的連續變化，這使得灰度模擬圖像很難具有較高的分辨率和對比度。微電子光刻技術通過生成模擬目標源，利用先進的激光拍照技術生成高精度的目標灰度圖像。激光拍照技術利用兩束激光的干涉完成對目標信息的攝取采集，但該技術比較容易受到環境因素，如溫度變化、空氣流動等的影響，致使目標灰度圖很難具有較高的分辨率和對比度。由此來看，現有技術還是未能解決灰度模擬圖像高分辨率與高對比度的問題。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種基于光刻技術的光學場景灰度模擬方法，能夠對全部256個灰度級進行高精度的模擬，從而使目標模擬器能夠生成具有高對比度的目標灰度圖像。

本發明采用的技術方案是：紅外靜態圖像目標模擬器通過在實驗室條件下模擬紅外光學目標來對導引頭光學系統性能進行測試，而目標源是該目標模擬器的重要組成部分，其上至少一個像元與探測器的一個像元相對應。在目標源上每個像元通過光刻的方式改變其整體透光面積，使它們能夠模擬全部256個灰度級，從而實現目標模擬器對不同目標場景的灰度模擬。

所述像元，每一個又分為n行n列個大小、形狀都相同的方框元，為保證透過能量在像元上均勻變化，方框元的方陣階數n應該不小于3。

所述方框元，每一個劃分成256×m個大小、形狀都相同的微框元；當所有方框元全不透光時該像元的灰度級為0，當所有方框元全透光時該像元的灰度級為255；在每一個方框元的相同位置令h×m個微框元透光時，該像元的灰度級為h。

與現有技術方法相比，本發明的有益效果是：將每一個像元都分為n行n列個方框元，再將每個方框元劃分成256×m個微框元，通過在方框元的相同位置改變微框元的透光個數，可以實現對全部256個灰度級的精確模擬，從而使目標模擬器能夠生成高精度的目標灰度圖像。

附圖說明

圖1為目標源上某一個像元的內部布局圖。

圖2為4個灰度級連續的像元光刻圖及局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的描述：

目標源的光刻工藝步驟為：

（1）在按要求加工的硅基片分劃面上按順序鍍亮鉻、灰鉻和中波紅外減反膜。

（2）在金屬薄膜表面涂覆光刻膠，并通過曝光、顯影等光刻工藝在光刻膠上制作如光刻板圖形完全相同的小孔圖案。