【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于紅外模擬器領(lǐng)域，具體涉及一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置。
技術(shù)介紹
1、近年來(lái)，光電探測(cè)產(chǎn)品在航天工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。為應(yīng)對(duì)空中的復(fù)雜環(huán)境和各種反紅外偵測(cè)技術(shù)，光電探測(cè)產(chǎn)品朝著多傳感器復(fù)合、智能識(shí)別的趨勢(shì)發(fā)展。
2、光電探測(cè)產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中需要大量的測(cè)試，傳統(tǒng)外場(chǎng)試驗(yàn)易受到復(fù)雜環(huán)境因素的影響和干擾，并且需要消耗巨大的人力、物力、財(cái)力，難以進(jìn)行多批次、多模式的測(cè)試。并且外場(chǎng)試驗(yàn)的環(huán)境背景與目標(biāo)隨時(shí)間和氣象等因素而不斷變化，難以提供大量的數(shù)據(jù)信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、要解決的技術(shù)問(wèn)題：
2、為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本專利技術(shù)提供一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，通過(guò)近紅外圖像生成器、中波紅外圖像生成器將紅外視頻轉(zhuǎn)換為相應(yīng)波段的紅外輻射圖像，多波段合束鏡將近紅外、中波紅外波段的紅外輻射合束，形成寬波段紅外輻射圖像，投射到被試光電探測(cè)產(chǎn)品的光學(xué)系統(tǒng)中；該裝置為被試光電探測(cè)產(chǎn)品提供寬波段、高逼真度的紅外目標(biāo)場(chǎng)景圖像，有效提升地面測(cè)試能力，為光電探測(cè)產(chǎn)品的算法開(kāi)發(fā)、功能調(diào)試、性能評(píng)估提供有力數(shù)據(jù)支撐。
3、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，包括近紅外圖像生成器、中波紅外圖像生成器、多波段合束鏡，所述近紅外圖像生成器、中波紅外圖像生成器均通過(guò)微反射鏡陣列器件將紅外視頻轉(zhuǎn)換為紅外輻射圖像，再通過(guò)多波段合束鏡將近紅外、中波紅外波段的紅外輻射合束，形成寬波段紅外輻射圖像，投射至被試光電探測(cè)產(chǎn)品的光學(xué)系
4、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述近紅圖像生成器包括dmd芯片、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、近紅外黑體光源、黑體照明光學(xué)系統(tǒng)；由圖像生成模塊將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像發(fā)送至近紅外圖像生成器，通過(guò)信號(hào)處理電路將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為dmd控制信號(hào)，基于dmd控制信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電路對(duì)微反射鏡陣列器件的對(duì)應(yīng)微鏡像素進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，由翻轉(zhuǎn)后的微反射鏡陣列器件反射近紅外黑體光源入射的近紅外輻射，生成相應(yīng)的紅外輻射圖像。
5、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述近紅外圖像生成器工作波段為0.65μm～0.95μm，模擬照度為20～1400lx。
6、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述中波紅外圖像生成器包括dmd芯片、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、中波紅外黑體光源、黑體照明光學(xué)系統(tǒng)；由圖像生成模塊將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像發(fā)送至中波紅外圖像生成器，通過(guò)信號(hào)處理電路將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為dmd控制信號(hào)，基于dmd控制信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電路對(duì)微反射鏡陣列器件的對(duì)應(yīng)微鏡像素進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，由翻轉(zhuǎn)后的微反射鏡陣列器件反射中波紅外黑體光源入射的中波紅外輻射，生成相應(yīng)的紅外輻射圖像。
7、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述中波紅外圖像生成器工作波段為3μm～5μm，模擬溫度范圍為25℃～100℃。
8、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述多波段合束鏡用于將近紅外圖像生成器和中波紅外圖像生成器發(fā)射的兩個(gè)波段的投射光合成一束光，近紅外圖像生成器和中波紅外圖像生成器發(fā)射至合束鏡的光束入射角均為45°。
9、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述多波段合束鏡沿光路依次設(shè)置主鏡和次鏡，通過(guò)主鏡將中波紅外光束透射至次鏡，將近紅外光束反射至次鏡；所述主鏡的中波紅外入射面鍍?cè)鐾改ぃ高^(guò)率不小于90％，近紅外入射面鍍?cè)龇茨ぃ瓷渎什恍∮?0％；所述次鏡雙面鍍?cè)鐾改ぃ瑴p少球差，近紅外透過(guò)率為90％，中波紅外透過(guò)率為85％。
10、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述多波段合束鏡的固定裝置上設(shè)有散熱片，用以提高工作溫度變化時(shí)的光束質(zhì)量穩(wěn)定性。
11、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述多波段合束鏡中主鏡和次鏡的材質(zhì)均為znse材料。
12、一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置的應(yīng)用，具體步驟如下：
13、圖像生成模塊將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像發(fā)送至近紅外/中波紅外圖像生成器；
14、通過(guò)近紅外/中波紅外圖像生成器將所接收的紅外視頻轉(zhuǎn)換為紅外輻射圖像；
15、通過(guò)多波段合束鏡將近紅外、中波紅外波段的紅外輻射合束，形成寬波段紅外輻射圖像，投射至被試光電探測(cè)產(chǎn)品的光學(xué)系統(tǒng)中，作為光電系統(tǒng)目標(biāo)信息處理機(jī)的輸入圖像激勵(lì)，用于圖像檢出算法、圖像檢出設(shè)備的調(diào)試及驗(yàn)證。
16、有益效果
17、本專利技術(shù)的有益效果在于：本專利技術(shù)一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，該設(shè)備能夠?qū)⒓t外數(shù)字視頻圖像轉(zhuǎn)換為復(fù)合近紅外、中波紅外波段目標(biāo)場(chǎng)景輻射特性的視頻圖像，并投射到光電探測(cè)產(chǎn)品的光學(xué)系統(tǒng)中，不僅能夠作為光電探測(cè)產(chǎn)品算法開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)支撐，也可以為光電探測(cè)產(chǎn)品功能性能評(píng)估提供仿真測(cè)試環(huán)境。
18、采用本專利技術(shù)裝置的半實(shí)物仿真技術(shù)對(duì)光電探測(cè)產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境下的功能性能測(cè)試評(píng)估具有重要意義，紅外目標(biāo)/場(chǎng)景模擬裝置是半實(shí)物仿真系統(tǒng)的重要組成部分。通過(guò)半實(shí)物仿真技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，為光電探測(cè)產(chǎn)品測(cè)試評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐，能夠有效縮短光電探測(cè)產(chǎn)品的研制周期，并節(jié)約大量試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。
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1.一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：包括近紅外圖像生成器、中波紅外圖像生成器、多波段合束鏡，所述近紅外圖像生成器、中波紅外圖像生成器均通過(guò)微反射鏡陣列器件將紅外視頻轉(zhuǎn)換為紅外輻射圖像，再通過(guò)多波段合束鏡將近紅外、中波紅外波段的紅外輻射合束，形成寬波段紅外輻射圖像，投射至被試光電探測(cè)產(chǎn)品的光學(xué)系統(tǒng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述近紅圖像生成器包括DMD芯片、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、近紅外黑體光源、黑體照明光學(xué)系統(tǒng)；由圖像生成模塊將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像發(fā)送至近紅外圖像生成器，通過(guò)信號(hào)處理電路將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為DMD控制信號(hào)，基于DMD控制信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電路對(duì)微反射鏡陣列器件的對(duì)應(yīng)微鏡像素進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，由翻轉(zhuǎn)后的微反射鏡陣列器件反射近紅外黑體光源入射的近紅外輻射，生成相應(yīng)的紅外輻射圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述近紅外圖像生成器工作波段為0.65μm～0.95μm，模擬照度為20～1400Lx。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述中波紅外圖像生成器工作波段為3μm～5μm，模擬溫度范圍為25℃～100℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述多波段合束鏡用于將近紅外圖像生成器和中波紅外圖像生成器發(fā)射的兩個(gè)波段的投射光合成一束光，近紅外圖像生成器和中波紅外圖像生成器發(fā)射至合束鏡的光束入射角均為45°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述多波段合束鏡沿光路依次設(shè)置主鏡和次鏡，通過(guò)主鏡將中波紅外光束透射至次鏡，將近紅外光束反射至次鏡；所述主鏡的中波紅外入射面鍍?cè)鐾改ぃ高^(guò)率不小于90％，近紅外入射面鍍?cè)龇茨ぃ瓷渎什恍∮?0％；所述次鏡雙面鍍?cè)鐾改ぃ瑴p少球差，近紅外透過(guò)率為90％，中波紅外透過(guò)率為85％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述多波段合束鏡的固定裝置上設(shè)有散熱片，用以提高工作溫度變化時(shí)的光束質(zhì)量穩(wěn)定性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述多波段合束鏡中主鏡和次鏡的材質(zhì)均為ZnSe材料。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置的應(yīng)用，其特征在于具體步驟如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：包括近紅外圖像生成器、中波紅外圖像生成器、多波段合束鏡，所述近紅外圖像生成器、中波紅外圖像生成器均通過(guò)微反射鏡陣列器件將紅外視頻轉(zhuǎn)換為紅外輻射圖像，再通過(guò)多波段合束鏡將近紅外、中波紅外波段的紅外輻射合束，形成寬波段紅外輻射圖像，投射至被試光電探測(cè)產(chǎn)品的光學(xué)系統(tǒng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述近紅圖像生成器包括dmd芯片、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、近紅外黑體光源、黑體照明光學(xué)系統(tǒng)；由圖像生成模塊將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像發(fā)送至近紅外圖像生成器，通過(guò)信號(hào)處理電路將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為dmd控制信號(hào)，基于dmd控制信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電路對(duì)微反射鏡陣列器件的對(duì)應(yīng)微鏡像素進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，由翻轉(zhuǎn)后的微反射鏡陣列器件反射近紅外黑體光源入射的近紅外輻射，生成相應(yīng)的紅外輻射圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述近紅外圖像生成器工作波段為0.65μm～0.95μm，模擬照度為20～1400lx。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種寬波段目標(biāo)/場(chǎng)景復(fù)合特性模擬裝置，其特征在于：所述中波紅外圖像生成器包括dmd芯片、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、中波紅外黑體光源、黑體照明光學(xué)系統(tǒng)；由圖像生成模塊將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像發(fā)送至中波紅外圖像生成器，通過(guò)信號(hào)處理電路將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為dmd控制信號(hào)，基于dmd控制信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電路對(duì)微反射鏡陣列器件的對(duì)應(yīng)微鏡...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李瑞鶴，陳福菩，余晨菲，王少飛，潘旭輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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