[发明专利]一种用于空间相机测试的动态景物模拟系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于空间相机测试的动态景物模拟系统及方法。该系统包括动态景物模拟装置和用于产生无穷远景物目标的平行光管，所述动态景物模拟装置放置于平行光管的焦面处，用于提供动态成像景物；所述动态景物模拟装置包括驱动机构、滚轮、照明光源、靶标、底座，所述滚轮的长度l大于等于平行光管的线视场，所述滚轮可在驱动机构的控制下改变旋转方向及旋转速度，所述照明光源安装在平行光管焦前区域，所述靶标包覆于滚轮上，所述驱动机构、滚轮、照明光源均安装在底座上。本发明系统结构简单，装配方便；动态靶标材料为磁性相片纸，靶标安装及切换方便；靶标采用打印的方式，成本低；动态景物功能与静态景物功能切换简单。

技术领域

本发明属于光学测试技术领域，具体涉及一种用于空间相机测试的动态景物模拟系统及方法。

背景技术

空间相机通常在几百到几千公里的高度运行。相机整机装配完成后，需在试验室进行成像质量测试。测试时，通常采用一个景物模拟系统提供无穷远的景物目标，作为相机的信号输入，用于模拟相机在轨飞行时的地面状态。

景物模拟包括静态景物模拟和动态景物模拟。静态景物模拟可以提供静态无穷远目标，用来确定相机的静态成像性能，即相机在不同频率下的静态传递函数；动态景物模拟可以为待测相机提供无穷远处的动态目标，进行相机的动态成像测试，用来确定相机推扫的合理性，积分时间，积分延时特性等。

景物模拟系统包括平行光管、照明光源、靶标、调整设备等。静态景物模拟时，装在平行光管焦面上的分划板被光源照明，形成平行光出射，进入CCD相机镜头，被CCD接收并转换为相应的电信号输出，可以对相机成像质量进行对比测试。动态景物模拟常用方案是棱镜成像胶片法、LCD法、LCD拼接法、投影仪拼接法、移动胶片法等。这些方案的缺点如下：棱镜成像胶片法中光学部分调整复杂,精度要求高；LCD法可视偏转角度过小，从侧面看就会出现较大的亮度和色彩失真，容易产生影像拖尾现象，且液晶“坏点”问题很难解决；LCD拼接每个屏之间的颜色均匀性和亮度均匀性很难调节，而且拼缝数量很多整体效果很差；投影仪拼接亮度低、价格昂贵,对比度差，图像边缘容易产生彩虹现象；移动胶法中的胶片不好保存。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种新的用于空间相机测试的动态景物模拟系统及方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于空间相机测试的动态景物模拟系统，包括动态景物模拟装置和用于产生无穷远景物目标的平行光管，所述动态景物模拟装置放置于平行光管的焦面处，用于提供动态成像景物；所述动态景物模拟装置包括驱动机构、滚轮、照明光源、靶标、底座，所述滚轮的长度l大于等于平行光管的线视场，所述滚轮可在驱动机构的控制下改变旋转方向及旋转速度，所述照明光源安装在平行光管焦前区域，所述靶标包覆于滚轮上，所述驱动机构、滚轮、照明光源均安装在底座上。

进一步的，所述动态景物模拟装置还包括平移台，所述底座固定在平移台上，平移台可带动其上方的机构沿光轴方向前后运动。

进一步的，所述滚轮采用铁磁金属加工成型，所述靶标用打印方式，选用磁性相纸打印。

进一步的，所述动态景物模拟装置采用侧向照明方式，光源中心线对准焦面中心，安装角度为β。

进一步的，所述β是光源中心线与滚轮中心线的夹角，β的取值范围为20°～90°。

进一步的，所述照明光源选用LED灯带或卤钨灯。

进一步的，用于产生无穷远目标时，所述滚轮的位置满足：

1)滚轮中心线与平行光管光轴重合；

2)滚轮与平行光管焦面相切；

3)除相切位置外，滚轮其余部分位于平行光管的焦后区域。