本发明涉及光电探测工程应用的技术领域，具体涉及一种光电探测器的窄带辐射标定系统。
背景技术：
在光电探测工程应用领域，可见近红外波段探测器ccd和基于内光电效应的光子型短波红外探测器(ingaas型或hgcdte型)是常用的两种光电传感器。在本发明中，将可见近红外波段探测器ccd、cmos探测器和短波红外探测器(ingaas型或hgcdte型)统称为光电探测器。目前，这两种光电探测器已经被广泛用于光电成像、光谱探测等方面。
在实际应用中，光电探测器通常需要进行辐射标定，以实现对光电探测器的非均匀性校正、盲点扣除补偿以及响应线性度测量等辐射特性相关测试，从而提高光电探测器的输出信噪比、改善成像质量。目前，光电探测器的辐射标定测试为系统级和全谱段，由于辐射标定测试过程中窄波段带外响应会影响测试的准确性，因此，并不完全适用于窄波段高精度的光电探测器。近年来，随着遥感及光电探测领域的发展，光电探测器大量应用于大气痕量气体探测等窄波段应用探测方面，其辐射标定测试适用性和准确性影响着最终的探测性能指标。光电探测器的窄波段辐射标定测试是相关光电探测系统研制过程中非常重要的一个环节。
因此，针对现有的光电探测器的窄带辐射标定所存在的问题，急需一种光电探测器的窄带辐射标定系统，该系统不仅适用于窄波段的辐射标定还具有较高的准确性。
技术实现要素：
针对现有的光电探测器的窄带辐射标定所存在的问题，本发明实施例提出一种光电探测器的窄带辐射标定系统。本发明实施例所提供的光电探测器的窄带辐射标定系统确保测试条件与实际应用的一致性，不仅适用于窄波段的辐射标定，还有效地提高了辐射标定结果的准确性和可靠性。
该光电探测器的窄带辐射标定系统的具体方案如下：一种光电探测器的窄带辐射标定系统，包括：光电探测器，用于进行辐射标定的探测器；控制及处理单元，用于控制所述光电探测器和输出图像数据；图像采集处理单元，用于采集和存储图像并对所述图像数据进行处理；积分球光源，用于提供预设谱段的光源；窄带滤波匀光装置，用于过滤指定波段以外的光束并形成预定带宽的均匀光束；安装固定平台，用于依次将所述积分球光源、所述窄带滤波匀光装置和所述光电探测器固定并形成标定光路。
优选地，所述光电探测器包括可见近红外探测器ccd或者cmos探测器或者ingaas型短波红外探测器或者hgcdte型短波红外探测器。
优选地，所述窄带滤波匀光装置包括第一平凸镜、第二平凸镜和位于所述第一平凸镜和所述第二平凸镜之间的窄带滤光片。
优选地，所述第一平凸镜和所述第二平凸镜构成同轴共轭光学系统。
优选地，所述窄带滤光片固定地设置在所述第一平凸镜和所述第二平凸镜之间，或者所述窄带滤光片可拆卸地设置在所述第一平凸镜和所述第二平凸镜之间。
优选地，所述窄带滤光片与所述第一平凸镜的距离等于所述窄带滤光片与所述第二平凸镜的距离。
优选地，所述预设谱段的光源包括0.4μm至2.5μm谱段的均匀性漫射光源。
优选地，所述积分球光源、所述窄带滤波匀光装置和所述光电探测器共轴固定设置。
优选地，所述控制及处理单元用于向所述光电探测器提供驱动信号和时序信号。
优选地，所述图像采集处理单元用于对所述图像数据进行非均匀性校正处理、盲点扣除补偿处理、响应线性度拟合处理。
本发明实施例还提供一种近红外探测器的窄带辐射标定系统，包括：近红外探测器，用于进行辐射标定的探测器；控制及处理单元，用于控制所述近红外探测器和输出图像数据；图像采集处理单元，用于采集和存储图像并对所述图像数据进行处理；积分球光源，用于提供预设谱段的光源；窄带滤波匀光装置，用于过滤指定波段以外的光束并形成预定带宽的均匀光束；安装固定平台，用于依次将所述积分球光源、所述窄带滤波匀光装置和所述近红外探测器固定并形成标定光路。
优选地，所述近红外探测器包括可见近红外探测器ccd或者cmos探测器或者ingaas型短波红外探测器或者hgcdte型短波红外探测器。
优选地，所述积分球光源、所述窄带滤波匀光装置和所述近红外探测器共轴固定设置。
优选地，所述控制及处理单元用于向所述近红外探测器提供驱动信号和时序信号。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中所提供的光电探测器的窄带辐射标定系统，通过窄带滤波匀光装置过滤指定波段以外的光束并形成预定带宽的均匀光束，可实现通用灵活的指定带宽波段探测器辐射标定及响应特性测试，从而确保测试条件和实际应用的一致性，进而提高测试结果的准确性和可信度，更好地改善探测器窄波段探测性能指标。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种光电探测器的窄带辐射标定系统的结构示意图。
附图标记说明：
100、标定系统10、图像采集处理单元20、控制及处理单元
30、光电探测器40、窄带滤波匀光装置41、第一平凸镜
43、第二平凸镜45、窄带滤光片50、积分球光源
60、安装固定平台
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，本发明实施例中提供的一种光电探测器的窄带辐射标定系统的结构示意图。在该实施例中，光电探测器的窄带辐射标定系统100包括用于进行辐射标定的光电探测器30，用于控制光电探测器30和输出图像数据处理的输出及处理单元20，用于采集和存储图像并对所述图像数据进行处理的图像采集处理单元10，用于提供预设谱段的光源的积分球光源50，用于过滤指定波段以外的光束并形成预定带宽的均匀光束的窄带滤波匀光装置40，用于依次将积分球光源50、窄带滤波匀光装置40和光电探测器30固定并形成标定光路的安装固定平台60。
光电探测器30为一种光电传感器，主要用于进行辐射标定的探测。在该实施例中，光电探测器30具体包括可见近红外探测器ccd或者cmos探测器或者ingaas型短波红外探测器或者hgcdte型短波红外探测器。
积分球光源50可为标定系统100提供预设谱段的光源。在该实施例中，积分球光源50可提供谱段在0.4μm至2.5μm的均匀性漫射光源。通过宽谱段的设置，可以有效地模拟实际应用的情况。优选地，积分球光源50的光源亮度可调。
窄带滤波匀光装置40用于过滤指定波段以外的光束并形成预定带宽的均匀光束。在该实施例中，窄带滤波匀光装置40包括第一平凸镜41、第二平凸镜43和窄带滤光片45，窄带滤光片45位于第一平凸镜41和第二平凸镜43之间。进一步地，窄带滤光片45固定地设置在第一平凸镜41和第二平凸镜43之间，或者窄带滤光片45可拆卸地设置在第一平凸镜41和第二平凸镜43之间。标定系统100可根据具体需求或者安装便捷度，自行选择窄带滤光片45是可拆卸地安装或者固定安装。进一步地，第一平凸镜41和第二平凸镜43构成同轴共轭光学系统。进一步地，窄带滤光片45与第一平凸镜41的距离等于窄带滤光片45与第二平凸镜43的距离，即窄带滤光片45设置于第一平凸镜41和第二平凸镜43的中间位置。窄带滤波匀光装置40过滤指定波段以外的光束并形成预定带宽的均匀光束。指定波段可通过设置窄带滤光片45的具体参数而设定，此处不再赘述。
安装固定平台60为标定系统100提供一种平台，用于将依次积分球光源50、窄带滤波匀光装置40和光电探测器30固定并形成标定光路。继续参照图1，在该实施例中，积分球光源60、窄带滤波匀光装置40和光电探测器30共轴固定设置在安装固定平台60上。
控制及处理单元20位于光电探测器30之前，用于控制光电探测器30和输出图像数据的输出。在该实施例中，控制及处理单元20产生光电探测器30工作所必须的驱动信号和时序控制信号，从而保证光电探测器30按照给定的工作参数要求正常工作。控制及处理单元20接收光电探测器30输出的图像数据信号，并进行一定的数据处理以形成格式化的图像数据输出。
图像采集处理单元10位于控制及处理单元20之前，用于采集和存储控制及处理单元20输出的图像，并对图像数据进行处理。在具体实施例中，图像采集处理单元10用于对图像数据进行非均匀性校正、盲点扣除补偿、响应线性度拟合等算法处理。
本发明实施例中所提供的光电探测器的窄带辐射标定系统100，通过窄带滤波匀光装置40过滤指定波段以外的光束并形成预定带宽的均匀光束，可实现通用灵活的指定带宽波段探测器辐射标定及响应特性测试，从而确保测试条件和实际应用的一致性，进而提高测试结果的准确性和可信度，更好地改善探测器窄波段探测性能指标。
上述实施例中光电探测器的窄带辐射标定系统100的具体工作过程如下所述：积分球光源50提供0.4μm-2.5μm谱段的均匀性漫射光源；均匀性漫射光源进入到窄带滤波匀光装置40，窄带滤波匀光装置40通过第一平凸镜41、第二平凸镜43和窄带滤光片45所构成的光学系统滤掉指定波段以外的光束，形成特定带宽的窄带出射均匀光；特定带宽的窄带出射均匀光进入到光电探测器30的焦平面上；控制及处理单元20产生光电探测器30工作所必须的驱动信号和时序控制信号，同时接收光电探测器30输出的图像数据信号并进行一定的数据处理形成格式化的图像数据输出；图像采集处理单元10对控制及处理单元20所输出的图像数据进行存储、显示和非均匀性校正、盲点扣除补偿、响应线性度拟合等标定校正算法处理。
本发明实施例中所提供的光电探测器的窄带辐射标定系统100可用于地面、航空或航天载荷中采用ccd探测器或cmos探测器或swir探测器进行大气痕量气体探测或多谱段探测及成像等应用中涉及的探测器均匀性标定及校正过程，可实现探测器特定带宽的准确快速均匀性标定和辐射特性测试，确保均匀性标定及校正测试过程与实际应用条件的一致性，从而提高窄带波段均匀性标定、校正及辐射特性测试的效果，进而提升可见近红外或短波红外探测器的窄波段探测应用性能，克服光电探测应用中探测器性能受限的问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。