[发明专利]电视观瞄系统动态最小可分辨对比度测试装置及方法

说明书

本发明提出了一种电视观瞄系统动态最小可分辨对比度测试装置及方法。通过控制光源进入积分球的光线锥角实现光源系统输出光强的自动连续可调，克服了由调节电压和光学器件方法带来的目标光学对比度变化范围不能精密连续可调的缺点。采用分立式准直系统，根据被测相机焦距大小匹配离轴抛物面镜，克服集成准直透镜不可更换，匹配性差的缺点。通过将被测系统放置于准直光学系统之中，模拟无穷远低对比度目标，结合动态模拟台产生单轴转动或精密振动，模拟各种运动状态，实现在实验室内电视观瞄系统进行动态最小可分辨对比度测量。当动态模拟台不动时，本发明兼具静态MRC测量功能，方便动态MRC和静态MRC测量结果对比，定量分析由于运动引入的成像质量下降的程度。

技术领域

本发明涉及光学计量与测量领域，具体为一种电视观瞄系统动态最小可分辨对比度测试装置及方法。

背景技术

电视观瞄系统主要用于对目标的搜索、探测、识别和瞄准等功能。其性能的优劣是决定光电成像系统作用距离和打击精度的关键所在，因此，必须对电视观瞄系统的成像性能进行准确的测量和评估。

最小可分辨对比度(MRC-Minimum Resolvable Contrast)可定量地给出电视观瞄系统能够分辨的阈值对比度，它综合了系统灵敏度和噪声、目标空间频率以及人眼视觉特性等因素，能全面地反映光电成像系统的极限性能。因此，MRC是评价成像系统成像性能的一项重要指标。

针对MRC的测量，中国专利ZL 201410353411.9公布了一种针对近红外摄像机的最小可分辨对比度测试系统。该测试系统采用单积分球作为目标光源，通过稳流源和光阑实现目标对比度的调节。该装置的不足之处是背景亮度未受控，难以模拟实际实用情况下目标和背景可变的实际情况，而且测试系统系统适用性范围较小，不能满足电视观瞄系统、微光相机等装置的测试需求。

在计量学报2006年第27卷第1期，P32-35中，李文娟等人采用重叠积分球法研制了便携式可调对比度目标源靶标发生器装置。该装置主要由背景积分球、目标积分球和分光系统组成，采用一个光源，通过分光的方式给每个积分球提供照明。该装置利用外接可调变阻器，通过改变电压值，使积分球的光源亮度可以在0.3～200cd/m²范围内变化。该装置的不足之处主要体现在：

(1)由于采用调节光源电压和光学器件(如衰减片)的方法来实现目标光学对比度可调，所以目标源的色温稳定性缺少有效的保证，并且目标光学对比度的变化范围不能精密连续可调。

(2)由于准直透镜集成于背景积分球之上，只有当被测相机与准直透镜焦距满足合适的放大率匹配关系时，在监视器上才能接收到比例大小适当的测试图像，如果被测相机焦距不满足条件，则该测试装置就必须重新设计加工，费时费力。

(3)该装置在设计过程只考虑了静态条件下的MRC的测量方式。在实际应用中，目标大多处于运动状态，其电视观瞄系统对动态目标的测量占主导地位，以上报道的测试系统均不能反映电视观瞄系统对动态目标的测试能力。

为了解决以上问题，且随着电视观瞄系统的跟踪和瞄准精度的不断提高，迫切需要研制一种新的电视观瞄系统动态最小可分辨对比度测量装置及方法，提高电视观瞄系统实际应用情况下成像质量评价的准确性。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种电视观瞄系统动态最小可分辨对比度测试装置及方法。

本发明的技术方案为：

所述一种电视观瞄系统动态最小可分辨对比度测试装置，其特征在于：包括目标积分球(1)、目标光源系统(2)、目标监视照度计(3)、靶标转轮(4)、背景积分球 (5)、背景光源系统(6)、背景监视照度计(7)、滤光片组(8)、准直光学系统、动态模拟台(12)、监视器(13)；