红外多光谱成像系统性能测试装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103424189A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103424189103424189A(43)申请公布日2013.12.04(21)申请号201310374562.8(22)申请日2013.08.24(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人王晓蕊徐立涛张建磊王小兵刘鑫郭冰涛黄曦刘德连(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人田文英王品华(51)Int.Cl.G01J3/28(2006.01)权权利要求书4页利要求书4页说明书10页说明书10页附图3页附图3页(54)发明名称红外多光谱成像系统性能测试装置及方法(57)摘要本发明公开了一种红外多光谱成像系统性能测试装置及方法。所述装置包括控制处理机、滤光器控制器、数字温度控制器、靶轮控制器、多光谱靶标模拟器、多光谱光学准直仪。所述方法包括步骤：（1）设置参数；（2）生成三角形靶标；（3）获得靶标图像；（4）获得方向指向辨识数据；（5）记录方向指向判断结果；（6）判定方向指向判断次数是否足够；（7）获得正确判断概率；（8）判定热对比度的设置次数是否足够；（9）获得三角形方向鉴别阈值；（10）判定空间频率的设置次数是否足够；（11）判定光谱差异系数的设置次数是否足够；（12）获得二维三角形方向鉴别阈值曲面。本发明能够全面测试红外多光谱成像系统的综合性能。CN103424189ACN1034289ACN103424189A权利要求书1/4页1.一种红外多光谱成像系统性能测试装置，包括控制处理机、滤光器控制器、数字温度控制器、靶轮控制器、多光谱靶标模拟器、多光谱光学准直仪；所述的控制处理机分别与滤光器控制器、数字温度控制器、靶轮控制器相连；所述的多光谱靶标模拟器分别与滤光器控制器、数字温度控制器、靶轮控制器相连；所述的多光谱靶标模拟器与多光谱光学准直仪相连，其中：所述的控制处理机，用于设置多光谱靶标模拟器的靶标控制参数，并分别传递给滤光器控制器、数字温度控制器、靶轮控制器；控制处理机将采集到被检测的红外多光谱成像系统产生的图像信号，显示为靶标图像，对靶标图像进行方向指向辨识，得到方向指向辨识数据；控制处理机统计方向指向辨识数据，得到二维三角形方向鉴别阈值曲面；所述的滤光器控制器，用于接收控制处理机提供的靶标控制参数，控制多光谱靶标模拟器，调节多光谱靶标模拟器产生的三角形靶标的光谱范围和光谱差异系数；所述的数字温度控制器，用于接收控制处理机提供的靶标控制参数，控制多光谱靶标模拟器，调节多光谱靶标模拟器产生的三角形靶标的热对比度；所述的靶轮控制器，用于接收控制处理机提供的靶标控制参数，控制多光谱靶标模拟器，调节多光谱靶标模拟器产生的三角形靶标的空间频率和方向指向；所述的多光谱靶标模拟器，用于接受滤光器控制器、数字温度控制器、靶轮控制器的控制，产生三角形靶标，并将三角形靶标传递给多光谱准直光学仪器；所述的多光谱光学准直仪，用于接收多光谱靶标模拟器产生的三角形靶标，投影给被检测的红外多光谱成像系统。2.根据权利要求1所述的红外多光谱成像系统性能测试装置，其特征在于，所述的控制处理机包括靶标参数设置模块、靶标图像采集模块、显示设备、靶标图像辨识模块、数据统计分析模块，其中：所述的靶标参数设置模块，用于设置多光谱靶标模拟器的靶标控制参数，并分别传递给滤光器控制器、数字温度控制器、靶轮控制器；靶标参数设置模块将靶标控制参数传递给数据统计分析模块；所述的靶标图像采集模块，用于采集被检测的红外多光谱成像系统产生的靶标图像的图像信号，将该图像信号解码，形成靶标图像；所述的显示设备，用于显示靶标图像采集模块形成的靶标图像;所述的靶标图像辨识模块，用于处理显示设备显示的靶标图像，对靶标图像进行方向指向辨识，得到方向指向辨识数据，并将方向指向辨识数据传递给数据统计分析模块；所述的数据统计分析模块，用于接收靶标参数设置模块传递的靶标控制参数和靶标图像辨识模块传递的方向指向辨识数据，数据统计分析模块统计方向指向辨识数据，得到二维三角形方向鉴别阈值曲面。3.根据权利要求1所述的红外多光谱成像系统性能测试装置，其特征在于，所述的多光谱靶标模拟器包括背景辐射面源黑体（1）、背景辐射声光可调谐滤光器（2）、反射式三角靶（3）、靶标辐射声光可调谐滤光器（4）、靶标辐射面源黑体（5），其中：所述的背景辐射面源黑体（1），用于生成多光谱靶标模拟器产生的三角形靶标的背景黑体辐射，并将该背景黑体辐射入射于背景辐射声光可调谐滤光器（2）；背景辐射面源黑体（1）受到数字温度控制器的控制，改变自身的工作温度；2CN103424189A权利要求书2/4页所述的背景辐射声光可调谐滤光器（2），通过调节自身的光