[发明专利]小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置及方法

权利要求书

1.一种小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置，其特征在于，包括：

平行光管，用于提供红外平行光，且配有靶标；

固定模块，用于设置待测试的光学系统；

经纬仪，用于校准所述平行光管与所述光学系统同轴；

红外成像模块，用于在所述光学系统的光学焦面位置处采集所述靶标的红外图像；

数据处理模块，用于根据所述红外成像模块采集的红外图像、所述靶标的尺寸以及所述平行光管的焦距，计算所述光学系统的焦距。

2.根据权利要求1所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置，其特征在于：还包括二维转台；

所述二维转台用于承载所述固定模块，以便调控所述光学系统的位置，并测量自身的角度信息；

所述数据处理模块还用于根据所述光学系统在不同位置处所述红外成像模块采集的红外图像，计算所述光学系统的视场。

3.根据权利要求1所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置，其特征在于：

所述靶标为圆形或十字形。

4.根据权利要求1所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置，其特征在于：

所述红外成像模块为红外成像机芯，所述红外成像机芯与工控机连接。

5.根据权利要求1所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置，其特征在于：

所述固定模块包括固定工装和修切架。

6.一种小空间高集成度红外共孔径光学系统测试方法，其特征在于，采用如权利要求1至5中任一项所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置实现，包括如下步骤：

设置所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置与待测试的光学系统，利用经纬仪校准平行光管与所述光学系统同轴；

移动红外成像模块至光学系统的光学焦面位置处，在所述平行光管处设置靶标，通过所述红外成像模块采集所述靶标的红外图像；

根据所述红外成像模块采集的红外图像进行识别，确定所述靶标所成的像的尺寸，结合所述靶标的尺寸以及所述平行光管的焦距，计算所述光学系统的焦距。

7.根据权利要求6所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试方法，其特征在于，所述利用经纬仪校准平行光管与光学系统同轴，包括：

先调整所述经纬仪与所述平行光管同轴；

再调整所述固定模块，令所述光学系统与所述经纬仪同轴。

8.根据权利要求6所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试方法，其特征在于，所述移动红外成像模块至光学系统的光学焦面位置处，包括：

移动所述红外成像模块，并采集相应的红外图像；

基于采集的红外图像确定相应的点扩散函数，根据点扩散函数判断当前所述红外成像模块是否处于光学系统的光学焦面位置，若否，则继续移动所述红外成像模块，直至所述红外成像模块处于光学系统的光学焦面位置。

9.根据权利要求6所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试方法，其特征在于，根据所述红外成像模块采集的红外图像进行识别，确定所述靶标所成的像的尺寸，包括：

根据所述红外成像模块采集的红外图像，识别所述靶标所成的像；

确定所述靶标所成的像的外接矩形的尺寸；

确定所述靶标的外接矩形的尺寸；

结合所述平行光管的焦距，计算所述光学系统的焦距，表达式为：

其中，l表示所述靶标的外接矩形的边长，L表示所述靶标所成的像的外接矩形的对应边长，f₁表示所述平行光管的焦距，f₂表示所述光学系统的焦距。

10.根据权利要求6所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试方法，其特征在于，

若所述的小空间高集成度红外共孔径光学系统测试装置包括二维转台，该方法还包括：

通过所述二维转台调控所述光学系统的位置，并测量自身的角度信息，使平行光管所成目标在光学视场中移动，进而确定所述光学系统的视场。