高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及mrtd野外檢測儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀，其結(jié)構(gòu)包括有溫控光源、十字分劃板、紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)；所述十字分劃板設(shè)置在所述溫控光源與所述紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)之間；紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)用于模擬生成無限遠(yuǎn)目標(biāo)；所述圖像采集系統(tǒng)用于采集觀瞄窗口的圖像，并向所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)輸出采集到的圖像信息；所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)用于控制所述溫控光源產(chǎn)生MRTD檢測所需的溫差，控制圖像的采集，并對(duì)輸入的圖像信息進(jìn)行處理，得出被測紅外觀瞄系統(tǒng)的光軸平行性和MRTD參數(shù)值。本實(shí)用新型簡化了野外在線檢測的操作過程，能夠滿足復(fù)雜野外環(huán)境下裝備在線檢測的工作需求。
【專利說明】高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)性能檢測裝置，具體地說是一種高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，紅外觀瞄系統(tǒng)以其隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)、可晝夜工作等優(yōu)勢(shì)在軍事、安防等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
[0003]紅外觀瞄系統(tǒng)多與可見光觀瞄系統(tǒng)配合使用。其光軸之間的平行性直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的觀瞄和控制精度，而紅外系統(tǒng)的最小可分辨溫差(MRTD)則決定了紅外觀瞄系統(tǒng)的探測距離，因此對(duì)紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD的野外在線檢測具有非常重要的意義。目前，對(duì)紅外光軸和可見光光軸之間的平行性檢測多采用非共軸系統(tǒng)，采用加熱電阻絲的方法生成紅外熱靶，這種結(jié)構(gòu)在野外高低溫環(huán)境下易使光軸失調(diào)，使檢測精度難以保證；而MRTD多利用黑體進(jìn)行室內(nèi)檢測，系統(tǒng)較復(fù)雜，難以滿足野外在線檢測的工作需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是提供一種高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀，以解決現(xiàn)有檢測裝備操作復(fù)雜、不能滿足野外復(fù)雜環(huán)境下在線檢測的問題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀，包括有溫控光源、十字分劃板、紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)；所述十字分劃板設(shè)置在所述溫控光源與所述紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)之間；紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)用于模擬生成無限遠(yuǎn)目標(biāo)；所述圖像采集系統(tǒng)用于采集觀瞄窗口的圖像，并向所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)輸出采集到的圖像信息；所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)用于控制所述溫控光源產(chǎn)生MRTD檢測所需的溫差，控制圖像的采集，并對(duì)輸入的圖像信息進(jìn)行處理，得出被測紅外觀瞄系統(tǒng)的光軸平行性和MRTD參數(shù)值。
[0006]所述溫控光源包括溴鎢燈、準(zhǔn)直透鏡、穩(wěn)流電源和溫度控制電路；所述溴鎢燈與所述準(zhǔn)直透鏡相耦合，用以產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的熱輻射；所述溫度控制電路與所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)相接，以產(chǎn)生MRTD檢測所需的溫差。
[0007]在所述十字分劃板的中心刻有十字分劃線，在十字分劃線所形成的四個(gè)象限的區(qū)域內(nèi)分別刻有一組四桿靶圖案，所述四組四桿靶圖案的空間頻率分別為I lp/mr、4 Ip/mr>10 lp/mr、20 lp/mr。
[0008]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種基于全光譜透明的ZnS材料的十字分劃板，可同時(shí)用于可見光和紅外觀瞄系統(tǒng)，從而改進(jìn)了現(xiàn)有光軸檢測儀器中靠非共軸電熱絲加熱十字靶標(biāo)去模擬紅外分劃，從而減小了光軸失調(diào)對(duì)光軸檢測精度的影響；紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)由熱膨脹系數(shù)極低的硬鋼材料和微晶玻璃制成，進(jìn)一步保證了系統(tǒng)在_40°C?50°C溫度變化范圍內(nèi)的檢測精度，十字分劃板的四個(gè)象限內(nèi)分別加刻了四組不同頻率的四桿靶，使其同時(shí)可用于紅外熱像儀的MRTD檢測，實(shí)現(xiàn)了 “一靶多用”，降低了成本；采用高精度穩(wěn)流電源精確控制溴鎢燈的熱輻射，配合以一致性較好的溫度傳感器，在保證精度的前提下實(shí)現(xiàn)了黑體的功能，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減小了野外環(huán)境下溫度變化對(duì)光軸平行性及MRTD檢測精度的影響，提高了紅外觀瞄系統(tǒng)的野外在線檢測能力。
[0009]對(duì)于有視頻輸出接口的被測紅外觀瞄系統(tǒng)，紅外和可見光觀瞄窗口的圖像可直接傳送給計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)中的視頻采集卡，以進(jìn)行紅外與白光光軸平行性參數(shù)以及紅外熱像儀MRTD參數(shù)的處理。
[0010]本實(shí)用新型改善了現(xiàn)有檢測裝置操作復(fù)雜、環(huán)境要求高和不能滿足野外在線快速檢測需要的現(xiàn)狀，其結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小，操作簡單，大大簡化了野外在線檢測的操作過程，能夠滿足復(fù)雜野外環(huán)境下裝備在線檢測的工作需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是十字分劃板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、穩(wěn)流電源，2、溴鎢燈，3、準(zhǔn)直透鏡，4、十字分劃板，5、紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)，
6、待測可見光觀瞄系統(tǒng)，7、待測紅外觀瞄系統(tǒng)，8、圖像采集系統(tǒng)，9、溫度控制電路，10、計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型包括有溫控光源、十字分劃板4、紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5、圖像采集系統(tǒng)8和計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10等部分。
[0015]所述溫控光源包括溴鎢燈2、準(zhǔn)直透鏡3、穩(wěn)流電源I和溫度控制電路9等部分。溴鎢燈2與準(zhǔn)直透鏡3相耦合，用以產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的熱輻射。溫度控制電路9的第一路與計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10相接，第二路與穩(wěn)流電源I相接，第三路接溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在溴鎢燈2和十字分劃板4上，用于檢測溴鎢燈2和十字分劃板4的溫度。溫度控制電路9受計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10的控制，使溴鎢燈2和十字分劃板4產(chǎn)生MRTD檢測所需的溫差。
[0016]十字分劃板4設(shè)置在溫控光源與紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5之間。圖2中，在十字分劃板4的中心刻有十字分劃線，在所形成的四個(gè)象限的區(qū)域內(nèi)分別刻有一組四桿靶圖案，四組四桿革El圖案的空間頻率分別為I lp/mr、4 lp/mr、10 lp/mr、20 lp/mr ;十字分劃板4上的非刻線部分采用鍍鉻處理。
[0017]紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5采用無色差的同軸折返式卡塞格林平行光管，其物鏡與十字分劃板4相耦合，其目鏡分別與待測紅外觀瞄系統(tǒng)7和待測可見光觀瞄系統(tǒng)6的物鏡相耦合，用于模擬生成無限遠(yuǎn)的目標(biāo)，并可保證系統(tǒng)在-40°C?50°C的溫度變化范圍內(nèi)光軸不失調(diào)。
[0018]圖像采集系統(tǒng)8可采用(XD，CXD具有單幀和實(shí)時(shí)采集功能，并與可見光和紅外目視窗口相耦合(如果被測儀器具有視頻輸出接口，則可直接將其數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī))，以將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10進(jìn)行處理。
[0019]在計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10中設(shè)置有圖像采集卡，用以采集圖像采集系統(tǒng)8輸出的圖像。計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10控制圖像的采集，并對(duì)輸入的圖像信息進(jìn)行處理，最終得出被測紅外觀瞄系統(tǒng)的光軸平行性和MRTD參數(shù)值。
[0020]本實(shí)用新型的工作流程是:通過計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10設(shè)定初始溫差值，由溫度控制電路9控制穩(wěn)流電源I改變溴鎢燈2的供電電流；溴鎢燈2的輻射光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡3均勻照射在十字分劃板4上，從而形成紅外觀瞄系統(tǒng)和可見光觀瞄系統(tǒng)均可觀測的觀瞄靶標(biāo)。十字分劃板4置于紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5的物鏡焦點(diǎn)，從而模擬生成無限遠(yuǎn)的目標(biāo)。紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5的目鏡分別與待測紅外觀貓系統(tǒng)7和待測可見光觀貓系統(tǒng)6的物鏡相率禹合，并由圖像采集系統(tǒng)8采集觀瞄窗口的圖像，由計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)10完成數(shù)據(jù)的處理，從而得到被測紅外觀瞄系統(tǒng)的光軸平行性和MRTD參數(shù)值的檢測結(jié)果。
[0021]經(jīng)溴鎢燈2照射后，十字分劃板4上的十字分劃及四桿靶區(qū)域形成紅外觀瞄系統(tǒng)與可見光觀瞄系統(tǒng)均可見的目標(biāo)，而十字分劃板4上的鍍鉻部分的輻射則被反射而形成背景。準(zhǔn)直透鏡3的作用是將溴鎢燈2的輻射光進(jìn)行準(zhǔn)直，形成均勻的光束，從而使到達(dá)十字分劃板4的輻射均勻分布，以保證溫差控制的精度。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀，其特征是，包括有溫控光源、十字分劃板、紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)；所述十字分劃板設(shè)置在所述溫控光源與所述紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)之間；紅外光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)用于模擬生成無限遠(yuǎn)目標(biāo)；所述圖像采集系統(tǒng)用于采集觀瞄窗口的圖像，并向所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)輸出采集到的圖像信息；所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)用于控制所述溫控光源產(chǎn)生MRTD檢測所需的溫差，控制圖像的采集，并對(duì)輸入的圖像信息進(jìn)行處理，得出被測紅外觀瞄系統(tǒng)的光軸平行性和MRTD參數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀，其特征是，所述溫控光源包括溴鎢燈、準(zhǔn)直透鏡、穩(wěn)流電源和溫度控制電路；所述溴鎢燈與所述準(zhǔn)直透鏡相耦合，用以產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的熱輻射；所述溫度控制電路與所述計(jì)算機(jī)控制處理系統(tǒng)相接，以產(chǎn)生MRTD檢測所需的溫差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫適性紅外觀瞄系統(tǒng)光軸平行性及MRTD野外檢測儀儀，其特征是，在所述十字分劃板的中心刻有十字分劃線，在十字分劃線所形成的四個(gè)象限的區(qū)域內(nèi)分別刻有一組四桿靶圖案，所述四組四桿靶圖案的空間頻率分別為I lp/mr、4 Ip/mr、10 lp/mr、20 lp/mr。
【文檔編號(hào)】G01J5/10GK203375949SQ201320439937
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】陳志斌, 張超, 薛明晰, 侯章亞 申請(qǐng)人:中國人民解放軍總裝備部軍械技術(shù)研究所