[发明专利]一种多光谱自动校准系统

说明书

本发明一种多光谱自动校准系统，属于多光电传感器系统测试技术领域；包括离轴抛物镜、反射镜、CCD图像传感器、复合光源、激光能量接收、模拟激光回波、角锥棱镜、小分光镜、大分光镜、光学窗口。离轴抛物镜、反射镜组成测试系统光管，所述CCD图像传感器和复合光源均位于校轴光学光管焦点处，相对小分光镜垂直共轭，其中复合光源为测试系统的测试基准，CCD图像传感器用于测试系统基准的自检；本发明系统具有精度高、结构紧凑、轻量化等优点，可实现光电载荷多传感器的全面性能测试，作为光电吊舱、光电雷达、光电砖塔等光电载荷的综合性能测试平台，在军事和民用领域都可广泛应用。

技术领域

本发明属于多光电传感器系统测试技术领域，具体涉及一种多光谱自动校准系统。

背景技术

随着光电技术的不断发展，激光测距、可见光成像和红外成像等多功能集成的多光电传感器系统广泛应用在各种现代化武器装备平台。如机载光电雷达、光电吊舱、车载光电瞄准装备等。在现代军用光电武器装备中，一般都包含有可见、可见光、红外、激光等多个光电传感器，能够完成对目标的搜索、探测、识别、观察、瞄准和激光照射等功能，这些光学设备的光谱几乎覆盖了可见光到红外的全部波段。由于集成多种光学传感器为一体，必然会产生各传感器光轴平行性问题、各传感器性能测试问题等诸多问题。探测目标位置信息的准确性取决于各传感器光轴的平行性。受加工、安装及使用条件等的限制及影响，光轴平行性难以达到很高的精度，并在使用过程中也会发生变化。因此，需要在使用过程中定期检测和校准。

而众多光电传感器，例如美国L-3公司的MX系列光电转塔、中航光电的龙之眼系列吊舱等，产品包含可见光、近红外、中波红外等多个探测谱段，谱段覆盖范围较大，给各传感器的光轴校准增加了极大难度。目前的光轴校准方法往往只能满足双波段的光轴校准功能，而且校准装置往往体积较大，不便于随产品进行装机测试。目前急需一种集成多功能、多光谱、一体化、小型化的多光谱自动校准系统。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种多光谱自动校准系统，是一种结构紧凑、轻量化的多光电传感器系统的测试设备，具备测试精度高、功能性强、操作简单快捷、适用于复杂环境的优点，是外场多光谱多光轴自动校准的有效途径。

本发明的技术方案是：一种多光谱自动校准系统，其特征在于：包括离轴抛物镜1、反射镜2、CCD图像传感器3、复合光源4、角锥棱镜7、小分光镜8、大分光镜9、光学窗口10；离轴抛物镜1与光学窗口10中心连线为本系统的测试主光轴；离轴抛物镜1和反射镜2组成系统的校轴光学光管，反射镜2在抛物镜1离轴方向，不遮挡主光轴光路；

所述CCD图像传感器3和复合光源4均位于校轴光学光管焦点处，相对小分光镜8垂直共轭，其中复合光源4为测试系统的测试基准，CCD图像传感器3用于测试系统基准的自检；

所述大分光镜9位于抛物镜1与光学窗口10之间，并且保持与主光轴同轴；角锥棱镜7与大分光镜9的中心连线与主光轴正交；由复合光源4发射的光线经反射镜2、离轴抛物镜1、大分光镜9反射至角锥棱镜7，角锥棱镜7将复合光源4的光线按原光路反回至小分光镜8、再到CCD图像传感器3，用于本自动校准系统的光轴自准。

本发明的进一步技术方案是：所述复合光源4位于所述校轴光学光管的一个焦点处，能够辐射光谱范围0.4μm-12μm的光线。

本发明的进一步技术方案是：所述CCD图像传感器3位于所述校轴光学光管的另一焦点处，能够对0.4μm-1.7μm波段感光成像。

本发明的进一步技术方案是：所述小分光镜8能够对0.4μm-12μm波段光线进行设定比例分光。

本发明的进一步技术方案是：所述大分光镜9能够对0.4μm-12μm波段光线进行特定比例分光，即按照2:8～5:5比例分光。