高温适性红外观瞄系统光轴平行性及mrtd野外检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪，其结构包括有温控光源、十字分划板、红外光学准直系统、图像采集系统和计算机控制处理系统；所述十字分划板设置在所述温控光源与所述红外光学准直系统之间；红外光学准直系统用于模拟生成无限远目标；所述图像采集系统用于采集观瞄窗口的图像，并向所述计算机控制处理系统输出采集到的图像信息；所述计算机控制处理系统用于控制所述温控光源产生MRTD检测所需的温差，控制图像的采集，并对输入的图像信息进行处理，得出被测红外观瞄系统的光轴平行性和MRTD参数值。本实用新型简化了野外在线检测的操作过程，能够满足复杂野外环境下装备在线检测的工作需求。
【专利说明】高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学性能检测装置，具体地说是一种高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪。
【背景技术】
[0002]随着红外技术的发展，红外观瞄系统以其隐蔽性好、抗干扰能力强、可昼夜工作等优势在军事、安防等众多领域发挥着越来越重要的作用。
[0003]红外观瞄系统多与可见光观瞄系统配合使用。其光轴之间的平行性直接决定了整个系统的观瞄和控制精度，而红外系统的最小可分辨温差(MRTD)则决定了红外观瞄系统的探测距离，因此对红外观瞄系统光轴平行性及MRTD的野外在线检测具有非常重要的意义。目前，对红外光轴和可见光光轴之间的平行性检测多采用非共轴系统，采用加热电阻丝的方法生成红外热靶，这种结构在野外高低温环境下易使光轴失调，使检测精度难以保证；而MRTD多利用黑体进行室内检测，系统较复杂，难以满足野外在线检测的工作需要。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是提供一种高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪，以解决现有检测装备操作复杂、不能满足野外复杂环境下在线检测的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的:一种高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪，包括有温控光源、十字分划板、红外光学准直系统、图像采集系统和计算机控制处理系统；所述十字分划板设置在所述温控光源与所述红外光学准直系统之间；红外光学准直系统用于模拟生成无限远目标；所述图像采集系统用于采集观瞄窗口的图像，并向所述计算机控制处理系统输出采集到的图像信息；所述计算机控制处理系统用于控制所述温控光源产生MRTD检测所需的温差，控制图像的采集，并对输入的图像信息进行处理，得出被测红外观瞄系统的光轴平行性和MRTD参数值。
[0006]所述温控光源包括溴钨灯、准直透镜、稳流电源和温度控制电路；所述溴钨灯与所述准直透镜相耦合，用以产生稳定均匀的热辐射；所述温度控制电路与所述计算机控制处理系统相接，以产生MRTD检测所需的温差。
[0007]在所述十字分划板的中心刻有十字分划线，在十字分划线所形成的四个象限的区域内分别刻有一组四杆靶图案，所述四组四杆靶图案的空间频率分别为I lp/mr、4 Ip/mr>10 lp/mr、20 lp/mr。
[0008]本实用新型设计了一种基于全光谱透明的ZnS材料的十字分划板，可同时用于可见光和红外观瞄系统，从而改进了现有光轴检测仪器中靠非共轴电热丝加热十字靶标去模拟红外分划，从而减小了光轴失调对光轴检测精度的影响；红外光学准直系统由热膨胀系数极低的硬钢材料和微晶玻璃制成，进一步保证了系统在_40°C?50°C温度变化范围内的检测精度，十字分划板的四个象限内分别加刻了四组不同频率的四杆靶，使其同时可用于红外热像仪的MRTD检测，实现了 “一靶多用”，降低了成本；采用高精度稳流电源精确控制溴钨灯的热辐射，配合以一致性较好的温度传感器，在保证精度的前提下实现了黑体的功能，简化了系统结构，减小了野外环境下温度变化对光轴平行性及MRTD检测精度的影响，提高了红外观瞄系统的野外在线检测能力。
[0009]对于有视频输出接口的被测红外观瞄系统，红外和可见光观瞄窗口的图像可直接传送给计算机控制处理系统中的视频采集卡，以进行红外与白光光轴平行性参数以及红外热像仪MRTD参数的处理。
[0010]本实用新型改善了现有检测装置操作复杂、环境要求高和不能满足野外在线快速检测需要的现状，其结构简单，重量轻，体积小，操作简单，大大简化了野外在线检测的操作过程，能够满足复杂野外环境下装备在线检测的工作需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图2是十字分划板的结构示意图。
[0013]图中:1、稳流电源，2、溴钨灯，3、准直透镜，4、十字分划板，5、红外光学准直系统，
6、待测可见光观瞄系统，7、待测红外观瞄系统，8、图像采集系统，9、温度控制电路，10、计算机控制处理系统。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实用新型包括有温控光源、十字分划板4、红外光学准直系统5、图像采集系统8和计算机控制处理系统10等部分。
[0015]所述温控光源包括溴钨灯2、准直透镜3、稳流电源I和温度控制电路9等部分。溴钨灯2与准直透镜3相耦合，用以产生稳定均匀的热辐射。温度控制电路9的第一路与计算机控制处理系统10相接，第二路与稳流电源I相接，第三路接温度传感器，温度传感器设置在溴钨灯2和十字分划板4上，用于检测溴钨灯2和十字分划板4的温度。温度控制电路9受计算机控制处理系统10的控制，使溴钨灯2和十字分划板4产生MRTD检测所需的温差。
[0016]十字分划板4设置在温控光源与红外光学准直系统5之间。图2中，在十字分划板4的中心刻有十字分划线，在所形成的四个象限的区域内分别刻有一组四杆靶图案，四组四杆革El图案的空间频率分别为I lp/mr、4 lp/mr、10 lp/mr、20 lp/mr ;十字分划板4上的非刻线部分采用镀铬处理。
[0017]红外光学准直系统5采用无色差的同轴折返式卡塞格林平行光管，其物镜与十字分划板4相耦合，其目镜分别与待测红外观瞄系统7和待测可见光观瞄系统6的物镜相耦合，用于模拟生成无限远的目标，并可保证系统在-40°C?50°C的温度变化范围内光轴不失调。
[0018]图像采集系统8可采用(XD，CXD具有单帧和实时采集功能，并与可见光和红外目视窗口相耦合(如果被测仪器具有视频输出接口，则可直接将其数据传送至计算机)，以将采集到的数据实时传送到计算机控制处理系统10进行处理。
[0019]在计算机控制处理系统10中设置有图像采集卡，用以采集图像采集系统8输出的图像。计算机控制处理系统10控制图像的采集，并对输入的图像信息进行处理，最终得出被测红外观瞄系统的光轴平行性和MRTD参数值。
[0020]本实用新型的工作流程是:通过计算机控制处理系统10设定初始温差值，由温度控制电路9控制稳流电源I改变溴钨灯2的供电电流；溴钨灯2的辐射光经过准直透镜3均匀照射在十字分划板4上，从而形成红外观瞄系统和可见光观瞄系统均可观测的观瞄靶标。十字分划板4置于红外光学准直系统5的物镜焦点，从而模拟生成无限远的目标。红外光学准直系统5的目镜分别与待测红外观猫系统7和待测可见光观猫系统6的物镜相率禹合，并由图像采集系统8采集观瞄窗口的图像，由计算机控制处理系统10完成数据的处理，从而得到被测红外观瞄系统的光轴平行性和MRTD参数值的检测结果。
[0021]经溴钨灯2照射后，十字分划板4上的十字分划及四杆靶区域形成红外观瞄系统与可见光观瞄系统均可见的目标，而十字分划板4上的镀铬部分的辐射则被反射而形成背景。准直透镜3的作用是将溴钨灯2的辐射光进行准直，形成均匀的光束，从而使到达十字分划板4的辐射均匀分布，以保证温差控制的精度。
【权利要求】
1.一种高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪，其特征是，包括有温控光源、十字分划板、红外光学准直系统、图像采集系统和计算机控制处理系统；所述十字分划板设置在所述温控光源与所述红外光学准直系统之间；红外光学准直系统用于模拟生成无限远目标；所述图像采集系统用于采集观瞄窗口的图像，并向所述计算机控制处理系统输出采集到的图像信息；所述计算机控制处理系统用于控制所述温控光源产生MRTD检测所需的温差，控制图像的采集，并对输入的图像信息进行处理，得出被测红外观瞄系统的光轴平行性和MRTD参数值。
2.根据权利要求1所述的高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪，其特征是，所述温控光源包括溴钨灯、准直透镜、稳流电源和温度控制电路；所述溴钨灯与所述准直透镜相耦合，用以产生稳定均匀的热辐射；所述温度控制电路与所述计算机控制处理系统相接，以产生MRTD检测所需的温差。
3.根据权利要求1所述的高温适性红外观瞄系统光轴平行性及MRTD野外检测仪仪，其特征是，在所述十字分划板的中心刻有十字分划线，在十字分划线所形成的四个象限的区域内分别刻有一组四杆靶图案，所述四组四杆靶图案的空间频率分别为I lp/mr、4 Ip/mr、10 lp/mr、20 lp/mr。
【文档编号】G01J5/10GK203375949SQ201320439937
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】陈志斌, 张超, 薛明晰, 侯章亚 申请人:中国人民解放军总装备部军械技术研究所