[發明專利]一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統

有效

• 申請號: 201811147910.7
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN110967114B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 張濤;王成龍;楊帥;王東鶴
• 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: G01J5/90
• 分類號: G01J5/90
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述低溫標定系統包括：

低溫腔型黑體，作為光輻射源；

平行光管，與所述低溫腔型黑體連接，將所述低溫腔型黑體所發射的光轉換成平行出射光；所述平行光管包括：第一反射鏡、第二反射鏡和密封保護玻璃；所述第一反射鏡設置于所述平行光管內且位于所述平行光管與所述低溫腔型黑體的連接處，用于反射所述低溫腔型黑體所發射的光；所述第二反射鏡設置于所述平行光管的底端，用于反射所述第一反射鏡所反射的光；所述密封保護玻璃，設置在所述平行光管的出瞳處，用于密封所述平行光管且不阻擋出射光線；

密封管，設置在所述平行光管的外圍，用于密封所述平行光管；

保溫隔熱層，設置在所述密封管的外圍，用于對所述平行光管進行保溫隔熱；

待標定的光學系統，設置在所述平行光管的出射光口的前方，用于接收從所述平行光管中射出的光；所述待標定的光學系統的入瞳與所述平行光管的出瞳對準，并使所述平行光管的出瞳覆蓋所述光學系統的入瞳；

上位機，與所述低溫腔型黑體連接，與所述待標定的光學系統連接，用于向所述低溫腔型黑體發出控制命令并對所述待標定的光學系統進行標定。

2.根據權利要求1所述的一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述密封管的管內空間設有惰性氣體。

3.根據權利要求1所述的一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述低溫腔型黑體內設有溫度傳感器，所述溫度傳感器用于采集所述低溫腔型黑體的溫度。

4.根據權利要求1所述的一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述上位機包括溫度控制器。

5.根據權利要求1所述的一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述上位機包括標定軟件，所述標定軟件根據選定的標定溫度范圍和標定點數量，自動計算標定溫度間隔；所述標定軟件根據所述待標定的光學系統的參數，確定標定文件的采集參數。

6.根據權利要求5所述的一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述待標定的光學系統的參數包括光學系統中相機的分辨率、幀頻、積分時間長度、檔位、光學系統是否存在濾光片或光學系統的濾光片的透過率。

7.根據權利要求5所述的一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述標定軟件判斷與之間的大小關系來確定標定的起始狀態，若則先降溫而后從預設溫度下限上升；若則先升溫而后從預設溫度上限下降；其中，T_H為預設溫度上限，T_L為預設溫度下限，T₀為當前環境溫度，A_H為低溫腔型黑體的升溫速度，A_L為低溫腔型黑體的降溫速度。

8.根據權利要求5所述的一種用于長波紅外光學系統的低溫標定系統，其特征在于，所述標定軟件的標定步驟包括：

步驟S1：向所述低溫腔型黑體發送溫度控制命令；

步驟S2：以固定頻率向所述低溫腔型黑體發送查詢指令并接收所述低溫腔型黑體的反饋信息；

步驟S3：結合所述反饋信息判斷是否可以采集圖像，若可以采集圖像這控制所述待標定的光學系統根據預設參數切換濾光片，待濾光片切換到位后，再切換所述待標定的光學系統的相機的積分時間檔位，在每個積分檔位均采集紅外圖像；

步驟S4：在當前溫度采集個工作參數條件下的紅外圖像采集完畢后，所述標定軟件發送完畢命令和發送下一個溫度點命令至所述低溫腔型黑體，所述低溫腔型黑體接收命令后重復步驟S3和步驟S4，直至所有預設溫度點都采集完畢；

步驟S5：所述標定軟件根據定標數學模型進行計算和定標。