[實用新型]基于光線勻化準直器的EMCCD盲元測試系統

有效

• 申請號: 201721743441.6
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN207783024U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 何偉基;陳一鳴;陳錢;顧國華;夏一凡;許航;張聞文;錢惟賢;隋修寶;于雪蓮;路東明;鄒燕;陳寧琨;邊子萱
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

本實用新型公開了一種基于光線勻化準直器的EMCCD盲元測試系統，溴鎢燈通過光纖與輸入準直鏡頭連接，該輸入準直鏡頭插入光楔控制器的輸入端，輸出準直鏡頭插入光楔控制器輸出端，輸入準直鏡頭、輸出準直鏡頭共光軸，輸出準直鏡頭通過光纖連接光線勻化準直器的輸入端；NI工控機通過串口線分別與光楔控制器和步進電機控制器連接，圖像采集卡直接插入NI工控機的卡槽，設置在五維位移臺上的待測EMCCD始終正對光線勻化準直器的輸出端。本實用新型實現了圖像的實時采集處理，解決了EMCCD器件輸出圖像的實時采集和處理。

技術領域

本實用新型屬于成像探測器測試技術領域，特別是一種基于光線勻化準直器的EMCCD盲元測試系統。

背景技術

EMCCD(電子倍增電荷耦合器件)是一種具有“片上增益”的新型光電圖像傳感器。傳統的光電圖像傳感器將照射到感光面上的光子轉換為光電子然后通過后續電路讀出，EMCCD能夠將光子轉化成的光電子進行倍增放大，EMCCD與普通成像器件相比具有靈敏度高，全天候工作的特點。EMCCD已遍布生物科技、國防軍事、安防監控及其它成像領域。EMCCD的盲元指的是EMCCD感光面上對照射在上面的光子響應與其他的像元響應差距很大的像元。EMCCD的盲元會影響成像的質量，所以如何測量EMCCD的盲元對EMCCD的評價非常關鍵。

目前EMCCD的測試一般是基于積分球光源的(GJB電荷耦合成像器件測試方法)，測試方法是將EMCCD器件和積分球光源放置在暗室中，將EMCCD放置在積分球出口的光軸上，采集EMCCD的輸出圖像并對圖像進行處理得到EMCCD的性能參數測試結果，目前沒有針對EMCCD盲元測試的系統，傳統的CCD(電荷耦合器件)器件測試方法也能夠測EMCCD的盲元，但是系統結構復雜，成本高。

在實際的測試過程中，為了保證積分球輸出光強的均勻性，積分球球體體積大，由于積分球球體大，光線在積分球內壁的反射次數和反射距離會增加，光線在每次反射和傳播的過程中都會有能量損失。EMCCD器件在進行盲元測試時要求積分球輸出光強較大且可調，這就要求更高功率的積分球輸入光源。EMCCD器件測試要求積分球光源的輸出光強可調，積分球光源系統采用可變光闌來調節輸出光強。當積分球輸入光源功率大時積分球輸入光源周圍的溫度高，可變光闌會在溫度高時產生形變；當可變光闌產生形變的時候，可變光闌無法完全閉合，積分球光源的輸出光強就不能實現可調。測試亮盲元時也需要積分球的輸出光強為零，當光闌無法完全閉合時，積分球的輸出光強不能為零，這時測出的亮盲元的數目是不可信的。所以在測試盲元的時候選擇功率更小的均勻光源更為關鍵。

目前，國內外并沒有廠家推出EMCCD的盲元測試系統，國內也沒有出現專門研究EMCCD盲元測試的企業，只有少數高等院校和研究所在進行EMCCD相關參數的測試，如南京理工大學(劉婧婧：EMCCD光電性能參數測試方法研究)、昆明理工大學(晏佳EMCCD相機數模電路與系統的優化和測試)，這些測試方法是關于EMCCD光電性能參數和電路性能參數，并沒有涉及EMCCD盲元的測試，劉婧婧提出的測試系統能夠完成EMCCD光電參數測試但是不能保證EMCCD正對積分球出口，這會影響盲元的測試結果，而且沒有對盲元的測試方法做研究。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于光線勻化準直器的EMCCD盲元測試系統，能夠對EMCCD器件的盲元數量和盲元在感光面上的位置進行精確測量。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：一種基于光線勻化準直器的EMCCD盲元測試系統，包括可控光源、同步控制采集系統，所述可控光源由溴鎢燈、輸入準直鏡頭、輸出準直鏡頭、光楔控制器和光線勻化準直器組成；同步控制采集系統由NI工控機、圖像采集卡、步進電機控制器組成；