[发明专利]一种简便检测红外成像系统性能参数的装置

说明书

技术领域

本发明涉及红外热像仪性能参数检测装置，尤其涉及一种简便检测红外成像系统性能参数的装置。

背景技术

红外热像仪在民用或军用的应用领域非常广泛，由于热像装备具有全天候作战能力强的优点，已经成为各国竞相发展的热点，并且热像仪在医疗诊断、电路故障判断以及很多工厂的产线上也有广泛的应用。

在研究阶段，为了实现对热像仪或红外制导武器各项指标的检测和作战效能的评估，红外目标模拟仿真设计尤为重要。在系统设计、效能评估，采用半实物仿真手段是至关重要的。采用仿真技术不但能够大幅度降低武器研制和试验的费用，缩短研制周期，同时可以对武器各项指标和性能进行验证。因此，红外热像仪性能参数的评估对热像仪的研制及应用都非常重要。

在国外，红外成像目标及背景红外辐射模拟的研究和利用也达到了较高水平。尤其是在近20年中，西方先进国家纷纷进行各类可实现的红外景像投影系统的探索和研制。特别是英、美等竭尽全力积极探索和开发。其中包括了红外CRT、激光扫描、液晶光阀、MOS电阻阵列等。由于基于MOS电阻阵列的技术，在像元素的规模、输出的温度范围、图像的帧频和温度分辨率等方面都取得了突破性进展，因而成为当前美、英、法、以等国红外成像探测和制导系统半实物仿真中首选的红外目标和背景生成技术的核心装置，如著名的美军陆军导弹司令部的红石试验基地、艾格林空军基地、霍普金斯大学应用物理实验室，英国的马丁宇航动力学公司(MBD)以及法国的BGT公司等。这些制导武器系统仿真实验室都采用了基于MOS电阻阵列的红外动态图像生成装置，并且试验证明了该类装备的有效性和良好的经济效益。

目前，英、美等国常用的MOS电阻阵列性能大致为：像元数规模128X128、512X512，数据传送速率100HZ～200HZ，像元的响应时间约为1ms(1000Hz)，填充因子在80～90％以上，最高热辐射温度550摄氏度左右。电压灰度等级212～214。这些性能目前已经能够满足各类红外成像装备的要求。但是不可否认该类装置还存在一些技术问题需要做更深入的研究和改进。如进一步消除影响温度分辨率的因素，提高整幅图像均匀性，大幅度提高辐射温度等。因此，美、英等国一方面对MOS电阻阵列作进一步研究和改进，另一方面有许多研究单位还在新一代、新原理的红外热图像生成方法和装置。其中2002年美国光学科学公司(OSC公司)开发了一种衬之为“微镜阵列投影器系统”，这种投影器技术表现出了各种良好的性能，包括更高的空间分辨率、更高的帧速、高填充因子、宽温度动态范围、无瞎元以及极好的均匀性等。除此之外，2005年美国MCNC研究所公布宣称发展了一种“静电式人工眼脸控制微镜阵列设备”，其空间分辨率至少可达512X512，像元响应时间低于1.25ms(800Hz)。由此可见，为了创造更逼真的仿真环境，更精确有效地测试和评估武器系统的性能，人们还在努力地进行各种探索性的研究。

综上所述，红外热像仪检测装置的研制的重要工作便是红外目标的模拟，目前国内外红外目标的模拟基本上都采用电阻阵列以及黑体炉等方式，具有温度控制精度高并且可以模拟动态目标等优点，但是相应的成本也非常高，检测时必须在恒温且热传导小以及热辐射小的较大空间才能进行，限制了检测装置的使用普遍性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种对检测环境的空气对流性以及热辐射传导等没有严格要求，要求的检测空间也比较小的简便检测红外成像系统性能参数的装置，使其可以用于在产品现场使用时的快速检测，也可以用于产品线上红外成像系统主要参数的合格率检测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种简便检测红外成像系统性能参数的装置，包括红外透镜、镂空金属靶、温控片、温度传感器和壳体，其特征是所述壳体为绝热金属套筒，温控片位于绝热金属套筒一端，红外透镜位于绝热金属套筒另一端，镂空金属靶通过靶标支撑装置置于绝热金属套筒内红外透镜的焦面附近，在镂空金属靶上设有温度传感器，所述镂空金属靶的一个镂空部位位于温控片与红外透镜之间的光路上。

在上述方案中，所述温控片为半导体制冷片，由温度控制器控制，所述半导体制冷片置于散热片表面，散热片固定在绝热金属套筒一端，在散热片后面设有风扇。

在上述方案中，所述镂空金属靶为金属圆盘，其镂空部位沿金属圆盘同一圆周方向设置。

在上述方案中，所述镂空金属靶镂空部位的形状分别为四杆形、圆形、半圆形以及十字形。