[发明专利]微光电视成像中的光晕仿真方法

权利要求书

1.一种微光电视成像中的光晕仿真方法，包括如下步骤：

(1)输入强光源和光学透镜、光电阴极、电子透镜、微通道板、荧光屏这些构成微光电视成像器件的标定参数，利用3Dmax软件生成强光源和微光电视成像器件的三维模型，并将该三维模型导入基于OGRE的三维场景仿真程序中，生成微光三维场景；

(2)根据微光三维场景中的表面材质反射率ρ和背景光的光照度E，以及强光源的光亮度L，计算光学透镜表面的光亮度L_a(i，j)，其中(i，j)为光学透镜表面面元的二维坐标；

(3)根据光学透镜表面的光亮度L_a(i，j)，通过光电转换计算光电阴极表面受到光照产生的电子数n(i，j)；

(4)根据能量守恒定律，计算光电阴极表面电子经过电子透镜到达微通道板时偏移距离s₁(i，j)

(4a)根据能量守恒定律，计算光电阴极表面电子经过电子透镜到达微通道板时的速度V₁(i，j)和该速度与电子透镜法线的夹角θ₁(i，j)，通过如下公式计算：

V1(i，j)＝V02+2eume]]>

θ1(i，j)＝arctanV0sinθ0(V0cosθ0)2+2eume]]>

其中V₀、θ₀表示光电阴极表面产生电子的初始速度、初始角度，e表示单个电子的电荷量，m₀表示单个电子的质量，u表示电子透镜与微通道板间的工作电压；

(4b)根据电子到达微通道板时的速度V₁(i，j)和该速度与电子透镜法线的夹角θ₁(i，j)，通过能量守恒定律计算其到达微通道板时的偏移距离s_i(i，j)

s1(i，j)＝(V1(i，j)cosθ1(i，j)-V0cosθ0)meV0sinθ0Deu]]>

其中D表示电子透镜与微通道板之间距离；

(5)根据微通道板散射理论，计算到达微通道板的电子经过微通道板多次散射后产生的偏移距离s(i，j)；根据荧光屏像素点的二维分布，计算该偏移距离s(i，j)对应荧光屏的每个像素点位置(x，y)，并统计每个像素点位置所接收的电子数n_e(x，y)，其中(x，y)为荧光屏表面所有像素点的二维坐标；

(6)根据对应荧光屏的每个像素点位置所接收的电子数n_e(x，y)，通过荧光屏的电光转换计算荧光屏上所有像素点的灰度值Gray(x，y)，这些灰度值在荧光屏表面的二维坐标中心点附近形成一种环状分布，这种环状分布即为光晕图像，并输出。

2.根据权利要求1所述的一种微光电视成像中的光晕仿真方法，其中步骤(2)所述的计算光学透镜表面的光亮度L_a(i，j)，通过如下公式计算：

La(i，j)＝ρ(LAcosθicosθj12+E)/π]]>

其中A表示强光源面积，θ_i表示微光三维场景中的表面面元法线与强光源在光学透镜表面面元处的入射光线之间的夹角，θ_j表示强光源表面面元法线与强光源在光学透镜表面面元处的入射光线之间的夹角，1表示强光源与光学透镜表面之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种微光电视成像中的光晕仿真方法，其中步骤(3)所述的通过光电转换计算光电阴极表面受到光照产生的电子数n(i，j)，计算公式如下：

n(i，j)＝π4(Dff)2La(i，j)τ&CenterDot；Sk]]>

其中D_f表示系统光学系统有效孔径，f表示光学系统焦距，τ表示光学透镜透过率，S_k表示光电阴极灵敏度。