[发明专利]一种红外相机在不同环境下的噪声等效温差的测量装置和方法在审

专利信息
申请号: 201510057334.7 申请日: 2015-02-04
公开(公告)号: CN104713699A 公开(公告)日: 2015-06-17
发明(设计)人: 戴映红;张亚洲;董雁冰;雷浩;郁云生 申请(专利权)人: 北京环境特性研究所
主分类号: G01M11/00 分类号: G01M11/00
代理公司: 北京君恒知识产权代理事务所(普通合伙) 11466 代理人: 黄启行;张璐
地址: 100854*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 红外 相机 不同 环境 噪声 等效 温差 测量 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种红外相机在不同环境下的噪声等效温差NETD的测量装置,其特征在于包括:黑体辐射单元、图像转化单元、温度控制单元、环境模拟单元,以及数据处理单元,其中,

所述黑体辐射单元包括黑体辐射源和半月靶板;所述半月靶板固定地设置在所述图像转化单元下表面的靠近所述图像转化单元前表面的一端,所述黑体辐射源设置在所述半月靶板的下方;所述黑体辐射源输出的红外辐射经所述半月靶板进入所述图像转化单元;

所述图像转化单元为矩形结构,所述图像转化单元的前表面固定地设置在所述环境模拟单元的红外辐射入口的一侧,用于将所述黑体辐射单元输出的红外辐射转化为平行光输入所述环境模拟单元;

所述温度控制单元与所述环境模拟单元通信,控制所述环境模拟单元的环境温度;

所述环境模拟单元的背对于红外辐射入口的一侧的下方设置有气孔,所述气孔与高纯氩气气源连接,用于为所述环境模拟单元提供高纯氩气;红外相机设置在所述环境模拟单元的红外辐射入口处,接收所述平行光,将所述平行光转化成图像信号并输出至所述数据处理单元;

所述数据处理单元与红外相机通信,接收所述图像信号,并根据所述图像信号计算红外相机的NETD值。

2.如权利要求1所述的测量装置,其特征在于,

所述环境模拟单元与所述图像转化单元之间设置有可以开启和关闭的测量窗口;所述测量窗口开启时,所述图像转化单元将所述平行光输入所述环境模拟单元。

3.如权利要求2所述的测量装置,其特征在于,

第一气流量大于第二气流量;其中,

所述环境模拟单元调节环境温度时,所述气孔的气流量为第一气流量;

所述环境模拟单元的环境温度平衡时,所述气孔的气流量为第二气流量。

4.如权利要求2所述的测量装置,其特征在于,

所述图像转化单元下表面的靠近所述图像转化单元的前表面的内部设置有转向平面镜;所述黑体辐射单元输出的红外辐射经所述半月靶板后,被所述转向平面镜反射并进入所述图像转化单元。

5.如权利要求4所述的测量装置,其特征在于,

所述图像转化单元的后表面的内侧设置有离轴抛物面镜;被所述转向平面镜反射的红外辐射经所述离轴抛物面镜转化为平行光并输出至所述图像转化单元的前表面。

6.一种利用权利要求1所述的测量装置来进行红外相机在不同环境下的噪声等效温差NETD测量的方法,其特征在于包括:

S01.设置环境模拟单元的温度;

S02.利用环境模拟单元模拟设定温度下的环境,具体包括:

关闭环境模拟单元的红外辐射入口;向所述环境模拟单元中充入高纯氩气,使环境模拟单元的环境温度达到预设温度;

S03.将黑体辐射单元输出的红外辐射转化为平行光输入环境模拟单元;

S04.开启所述环境模拟单元的红外辐射入口;

S05.将平行光转化成图像信号并输出至数据处理单元;

S06.根据图像信号计算红外相机的NETD值。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,

在S04步骤之前,所述测量方法进一步包括:待所述环境模拟单元中的温度平衡后,减小高纯氩气的气流量,使所述环境模拟单元的温度和压强维持在平衡的状态。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,

所述S03步骤具体包括:

在图像转化单元下表面的靠近所述环境模拟单元的内部设置转向平面镜;所述黑体辐射单元输出的红外辐射经所述半月靶板后,被所述转向平面镜反射并进入所述图像转化单元;

在所述图像转化单元的背对于所述环境模拟单元的一端的内侧设置离轴抛物面镜,所述转向平面镜反射的红外辐射经所述离轴抛物面镜转化为平行光。

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,

所述环境模拟单元中的可控温度范围为:-20℃~40℃。

10.如权利要求6-9任一所述的方法,其特征在于,

在所述S01步骤之前,将所述图像转化单元以及所述黑体辐射单元置于与设定温度相应的环境温度中。

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