[发明专利]一种调整红外热像成像仪灵敏度的方法

摘要

一种调整红外热像成像仪灵敏度的方法，使用红外热像成像仪，点亮光源，通过确定刀口滤波器在光学衍射谱平面上位置，来确定对应的红外热像成像仪灵敏度状态。其刀口滤波器位置设置方式为：刀口滤波器的不透光部分完全挡住杂散光斑，并把刀口有效边界的位置设置在x_{f max}处，然后调节光源发光亮度使光学接受器刚好达到满量程。求特征函数（式(Ⅰ)）的绝对值最大时所对应的位置x_{f max}，上述特征函数是微梁单元的光学衍射谱在汇聚谱平面上的一维分布函数及其积分分布函数相除的结果。本发明解决了如何正确设置红外热像成像仪刀口有效边界的位置和光源发光亮度使灵敏度达到最大的问题，使灵敏度提高了3.6倍。

主权项

1、一种调整红外热像成像仪灵敏度的方法，红外热像成像仪包括有光源、光源滤波孔、微梁单元及其支撑框架、光学接受器以及组装支架，微梁单元设置在真空盒内，且在其前方设有红外透镜，衍射光线在汇聚谱平面上形成光学衍射谱，其特征是：点亮光源，通过确定刀口滤波器在光学衍射谱平面上位置，来确定对应的红外热像成像仪灵敏度状态：在汇聚谱平面中，设支撑框架的杂散光斑中心与微梁单元的光学衍射谱中心的连线为X轴，与X轴垂直的线为Y轴，光学衍射谱中心为坐标原点，构成坐标系；xf和yf分别是X轴、Y轴坐标值；设X轴上杂散光斑一侧为正方向，+∞、-∞表示X轴或Y轴上的正无穷远、负无穷远；I(xf，yf)为不存在刀口滤波器的情况下，微梁单元的光学衍射谱关于(xf，yf)点的亮度分布函数；$t\left(x_f\right)=\underset{-\infty }{\overset{+\infty }{\int }}I(x_f,y_f)d{y}_f为关于xf点，亮度的一维分布函数；$ T(x_f,y_f)=\underset{-\infty }{\overset{x_f}{\int }}t(x_f,y_f)d{x}_f为一维分布函数t(xf)的积分分布函数；设立以下函数：$ \Theta \left(x_f\right)=\frac{t\left(x_f\right)}{T\left(x_f\right)}=\frac{t\left(x_f\right)}{\underset{-\infty }{\overset{x_f}{\int }}t\left(x_f\right)d{x}_f}将刀口滤波器放置于汇聚谱平面上，刀口滤波器的刀口有效边界保持与Y轴平行状态，且其不透光部分相对其有效边界处于正方向，并遮盖杂散光斑；\Theta (xf)值与能调整得到的红外热像成像仪灵敏度之间存在对应关系，\Theta (xf)值越大，则能调整得到的红外热像成像仪灵敏度越高；当\Theta (xf)值最大时，能调整得到红外热像成像仪最高的灵敏度；所述的能调整得到的红外热像成像仪灵敏度是指：在某一\Theta (xf)值下，通过函数$ \Theta \left(x_f\right)=\frac{t\left(x_f\right)}{T\left(x_f\right)}=\frac{t\left(x_f\right)}{\underset{-\infty }{\overset{x_f}{\int }}t\left(x_f\right)d{x}_f}得到与大于该\Theta (xf)值所对应的关于xf的一个取值区间，将刀口滤波器的刀口有效边界与X轴交点的值位于这个xf的取值区间内，再增加光源亮度，同时使得光学接受器刚好达到满量程，得到此状态下的红外热像成像仪的灵敏度，采用此方法，可以得到所需要的红外热像成像仪的不同灵敏度；当\Theta (xf)值最大时，将刀口滤波器的刀口有效边界交于与之对应的X轴的xfmax点位置，增加光源亮度，同时使得光学接受器刚好达到满量程，得到红外热像成像仪的最高灵敏度。$$$$