[发明专利]程控化可见积分球光谱辐射定标系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学仪器光谱辐射定标技术领域，具体涉及一种程控化可见积分球光谱辐射定标系统。

背景技术

辐射定标是指建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系，辐射定标按照定标位置不同可分为三类，实验室定标、机上和星上定标、场地定标。

积分球是光学仪器光谱辐射定标中重要的定标装置，主要由积分球主体、光源、探测器、可调光阑和电源组成，光源、探测器、可调光阑和电源均安装在积分球主体上，由于在光谱辐射定标过程中，被测光学仪器透射或反射特性的不均匀造成测量光束内光能分布不均匀，但经过与积分球内探测器结合及积分球内壁多次漫反射后，可使光能分布均匀化，但是，积分球主体开口亮度值主要是依靠人为手动去调节光源前端的可调光阑来改变其大小，一般只给出一个位置下的积分球主体开口亮度值，并通过探测器来监测所给亮度值的稳定性，由于不同光学仪器的定标亮度值不同，且有时还需要积分球能够给出开口处连续亮度值进行定标，并在实验室定标过程中需要无人为操作，但是，现有的积分球不能满足上述要求，不能实现无人为操作，也不能给出开口处连续的亮度值，因而无法获得高精度的辐射定标数据。

对于在可见光工作波段内的光学仪器，在光谱辐射定标过程中，为了获得更高精度的辐射定标数据，且定标过程无人为干扰，需要对积分球进行程控化及自动调节设计。

发明内容

为了解决现有积分球存在的无法自动调节积分球主体开口亮度值所带来的定标结果精度低的问题，本发明提供一种实验室定标用的高精度、积分球主体开口亮度值连续自动可调的程控化可见积分球光谱辐射定标系统。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

程控化可见积分球光谱辐射定标系统，包括：主要由积分球主体、光源和探测器组成的可见积分球，所述光源和探测器均安装在所述积分球主体上；

所述可见积分球还包括安装在所述积分球主体上的电动可调光阑；

该系统还包括：光源电源、程控控制盒、上位机和数据采集器；

所述程控控制盒包括：外壳及其内部的CPU处理单元，设置在所述外壳内部壳体上并与所述CPU处理单元相连的上位机接口、键盘接口、液晶数字显示屏接口、CPU处理单元、电动可调光阑接口、数据采集器接口、光源电源接口和控制串口，设置在所述外壳外部壳体上并分别与所述键盘接口和液晶数字显示屏接口相连的键盘和液晶数字显示屏；

所述光源电源分别与所述光源电源接口和控制串口相连，所述上位机与所述上位机接口相连，所述数据采集器分别与所述探测器和数据采集器接口相连。

在键盘上输入光学仪器光谱辐射定标所需的目标亮度值，通过键盘接口传输至CPU处理单元，CPU处理单元对其进行记录并传输至液晶数字显示屏接口和电动可调光阑接口，通过液晶数字显示屏接口传输至液晶数字显示屏并在其上显示，通过电动可调光阑接口传输至电动可调光阑并控制其光阑宽度大小，改变积分球主体开口处的亮度值，同时探测器采集积分球主体开口处的亮度值并反馈到数据采集器中，经数据采集器接口传输至CPU处理单元中，CPU处理单元将积分球主体开口处的亮度值与记录的目标亮度值进行比较，再通过电动可调光阑接口控制电动可调光阑光阑宽度大小，电动可调光阑自动增大或减小光阑宽度直到满足预先设定的目标亮度值为止。

通过上位机中的界面软件输入光学仪器光谱辐射定标所需的目标亮度值，通过上位机接口传输至CPU处理单元，CPU处理单元对其进行记录并传输至液晶数字显示屏接口和电动可调光阑接口，通过液晶数字显示屏接口传输至液晶数字显示屏并在其上显示，通过电动可调光阑接口传输至电动可调光阑并控制其光阑宽度大小，改变积分球主体开口处的亮度值，同时探测器采集积分球主体开口处的亮度值并反馈到数据采集器中，经数据采集器接口传输至CPU处理单元中，CPU处理单元将积分球主体开口处的亮度值与记录的目标亮度值进行比较，再通过电动可调光阑接口控制电动可调光阑光阑宽度大小，电动可调光阑自动增大或减小光阑宽度直到满足预先设定的目标亮度值为止。

所述探测器为硅探测器。