專利名稱：線陣ccd相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)領(lǐng)域，涉及一種光學(xué)相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，尤其涉及一種線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
線陣CCD是光學(xué)遙感中廣泛應(yīng)用的一種傳感器，通過(guò)相機(jī)與目標(biāo)的相對(duì)推掃獲得目標(biāo)的圖像，是高分辨率光學(xué)遙感觀測(cè)的重要的技術(shù)方案。線陣探測(cè)器由于只在一個(gè)方向上采集光學(xué)信號(hào)，傳統(tǒng)的線陣CCD相機(jī)的整機(jī)系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)是采用帶有條紋板的平行光管進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)手動(dòng)精密調(diào)節(jié)條紋板的方位使條紋垂直于線陣探測(cè)器，并保證條紋大小剛好壓在一個(gè)像元上，測(cè)得的只是線陣探測(cè)器方向MTF，無(wú)法測(cè)得推掃方向上的MTF，以此作為整機(jī)系統(tǒng)MTF，這對(duì)系統(tǒng)像質(zhì)的評(píng)價(jià)是不全面的，特別是對(duì)存在一定像散的光學(xué)系統(tǒng)(子午方向和弧矢方向焦面有一定錯(cuò)位的系統(tǒng))，當(dāng)線陣方向MTF最大時(shí)，推掃方向上MTF已下降較為嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中在實(shí)驗(yàn)室不能直接測(cè)量CCD相機(jī)的推掃方向調(diào)制傳遞函數(shù)的不足及需手動(dòng)精調(diào)才能獲得線陣方向調(diào)制傳遞函數(shù)的不便等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種可直接同時(shí)測(cè)得全系統(tǒng)MTF兩個(gè)方向的系統(tǒng)傳函數(shù)、適用范圍廣以及便于操作的線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:本實(shí)用新型提供了一種線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，其特殊之處在于:所述線陣C⑶相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置包括光源、目標(biāo)板、平行光管以及高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)；待測(cè)試相機(jī)設(shè)置在高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述目標(biāo)板、平行光管以及待測(cè)試相機(jī)依次設(shè)置在光源的出射光路上；所述目標(biāo)板上設(shè)置有目標(biāo)板橫條紋以及與目標(biāo)板橫 條紋相互垂直的目標(biāo)板豎條紋。上述目標(biāo)板橫條紋至少是5組；所述每組至少包括3對(duì)條紋；所述橫條紋組之間的間隔是 Ini = (p+i/n) X (1+Γ );其中:所述P是任意整數(shù)；所述i是大于等于I小于等于η的整數(shù)；所述η是目標(biāo)板橫條紋的組數(shù)；所述I是目標(biāo)板上每條條紋的寬度；所述I,是目標(biāo)板上條紋與條紋之間的間隔。上述目標(biāo)板豎條紋至少是5組；所述每組至少包括3對(duì)條紋；所述橫條紋組之間的間隔是 Imi = (k+j/m) X (1+Γ )；所述k是任意整數(shù)；所述j是大于等于I小于等于m的整數(shù)；所述m是目標(biāo)板豎條紋的組數(shù)；[0015]所述I是目標(biāo)板上每條條紋的寬度；所述I'是目標(biāo)板上條紋與條紋之間的間隔。上述目標(biāo)板上每條條紋的寬度I滿足l=f' Jf' c*d；其中:所述f' p是平行光管的焦距；所述f'。是被測(cè)相機(jī)的焦距； 所述d是被測(cè)相機(jī)中的CXD像元尺寸。上述目標(biāo)板上每條條紋的寬度I與目標(biāo)板上條紋與條紋之間的間隔Γ是相等的。本實(shí)用新型提供了一種線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，被測(cè)線陣相機(jī)安放在高精密角速率轉(zhuǎn)臺(tái)上，對(duì)平行光管焦面上的條紋目標(biāo)板推掃成像，分別讀取圖像橫豎兩個(gè)方向上最清晰的一組明暗條紋的DN值，計(jì)算即得到整機(jī)系統(tǒng)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)。本實(shí)用新型解決了背景技術(shù)中推掃方向調(diào)制傳遞函數(shù)不能測(cè)量以及線陣方向需手動(dòng)精調(diào)測(cè)量的技術(shù)問(wèn)題，具有以下優(yōu)點(diǎn):1、采用本實(shí)用新型所提供的裝置可以直接同時(shí)測(cè)得全系統(tǒng)MTF兩個(gè)方向的系統(tǒng)傳函；2、本實(shí)用新型適用于單線陣CCD相機(jī)系統(tǒng)、多線陣CCD相機(jī)、單線陣TD1-CCD相機(jī)系統(tǒng)、多線陣TD1-CCD相機(jī)、單線陣CMOS傳感器相機(jī)、多線陣CMOS傳感器相機(jī)以及以其他類型單線陣探測(cè)器的相機(jī)的整機(jī)系統(tǒng)MTF測(cè)試；3、本實(shí)用新型通過(guò)更換條紋板后，適用于不同焦距和不同像元大小的光學(xué)相機(jī)整機(jī)系統(tǒng)MTF測(cè)試；4、本測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、方便，省時(shí)省力。

圖1是本實(shí)用新型所提供的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所采用的目標(biāo)板的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是本實(shí)用新型所采用的目標(biāo)板上所設(shè)置的豎條紋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型所采用的目標(biāo)板上所設(shè)置的橫條紋的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1-光源；2-目標(biāo)板；3-平行光管；4-被測(cè)試相機(jī)；5-高精度角速率/位置轉(zhuǎn)臺(tái)；
2.1-目標(biāo)板豎條紋；2.2-目標(biāo)板橫條紋；2.1.1-第i組豎條紋組；2.1.2-第i+Ι豎組豎條紋組；2.2.1-第i組橫條紋組；2.2.2-第i+Ι組橫條紋組。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型原理:采用線陣CCD推掃成像的技術(shù)方案的線陣CCD相機(jī)單幀獲得的是目標(biāo)一行或一列的圖像，對(duì)目標(biāo)推掃拍攝多幀后才能得到目標(biāo)二維圖像。設(shè)置一個(gè)同時(shí)具有橫條紋和豎條紋的條紋板置換傳統(tǒng)方法中的目標(biāo)板，將線陣相機(jī)系統(tǒng)安置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)使目標(biāo)和相機(jī)形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，保持相機(jī)的行轉(zhuǎn)移周期(行頻的倒數(shù))與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速率匹配，通過(guò)讀取條紋像中的橫豎兩個(gè)方向明暗條紋的DN值，分別計(jì)算得到兩個(gè)方向的MTF。線陣CXD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置包括光源1、目標(biāo)板2、平行光管3以及高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)5 ;待測(cè)試相機(jī)4設(shè)置在高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)5上；目標(biāo)板2、平行光管3以及待測(cè)試相機(jī)4依次設(shè)置在光源I的出射光路上；目標(biāo)板2上設(shè)置有目標(biāo)板橫條紋2.2以及與目標(biāo)板橫條紋2.2相互垂直的目標(biāo)板豎條紋2.1。參見(jiàn)圖2、圖3以及圖4，目標(biāo)板橫條紋2.2至少是5組；每組至少包括3對(duì)條紋；例如，第i組橫條紋組2.2.1以及第i+Ι組橫條紋組2.2.2。目標(biāo)板豎條紋至少是5組；每組至少包括3對(duì)條紋；例如第i組豎條紋組2.1.1以及第i+Ι豎組豎條紋組2.1.2。待測(cè)試相機(jī)4安裝在高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)5上，高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)5旋轉(zhuǎn)軸線與大地垂直，安裝面與大地平行，待測(cè)試相機(jī)4探測(cè)器線陣方向與高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)5旋轉(zhuǎn)軸平行，前節(jié)點(diǎn)及重心盡可能靠近轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸；目標(biāo)板安裝在平行光管的焦面上，平行光管的軸線與相機(jī)光軸平行且在一個(gè)高度上，口徑是相機(jī)口徑2飛倍，焦距是相機(jī)焦距的5 10倍，目標(biāo)板的豎條紋與探測(cè)器的線陣方向平行，橫條紋與探測(cè)器線陣方向垂直。轉(zhuǎn)臺(tái)速度角速度不確定度優(yōu)于0.5%,轉(zhuǎn)臺(tái)速度ω與相機(jī)行頻hp,滿足hp=d/(f' c.ω);設(shè)平行光管的焦距f' p，被測(cè)相機(jī)的焦距f' e，C⑶像元尺寸d，研制目標(biāo)板，條紋板條紋寬度為
權(quán)利要求1.一種線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于:所述線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置包括光源、目標(biāo)板、平行光管以及高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)；待測(cè)試相機(jī)設(shè)置在高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述目標(biāo)板、平行光管以及待測(cè)試相機(jī)依次設(shè)置在光源的出射光路上；所述目標(biāo)板上設(shè)置有目標(biāo)板橫條紋以及與目標(biāo)板橫條紋相互垂直的目標(biāo)板豎條紋。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置包括光源、目標(biāo)板、平行光管以及高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)；待測(cè)試相機(jī)設(shè)置在高精度角速率轉(zhuǎn)臺(tái)上；目標(biāo)板、平行光管以及待測(cè)試相機(jī)依次設(shè)置在光源的出射光路上；目標(biāo)板上設(shè)置有目標(biāo)板橫條紋以及與目標(biāo)板橫條紋相互垂直的目標(biāo)板豎條紋。本實(shí)用新型提供了一種可直接同時(shí)測(cè)得全系統(tǒng)MTF兩個(gè)方向的系統(tǒng)傳函數(shù)、適用范圍廣以及便于操作的線陣CCD相機(jī)雙向調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試裝置。
文檔編號(hào)G01C25/00GK202974297SQ201220542710
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者薛彬, 楊建峰, 趙葆常, 解培月, 黃江川, 馬小龍, 喬衛(wèi)東, 李福 , 薛勛, 昌明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所