[发明专利]一种成像光谱仪最佳像面检校方法及装置

摘要

本发明公开了一种成像光谱仪最佳像面检校方法及装置，其采用步进扫描平行光管分划板位置，通过三维旋转台调整平行光管与成像光谱仪光轴的夹角，通过离焦测量以及软件分析处理来检测成像光谱仪的最佳像面位置，无需频繁移动成像光谱仪探测器的位置，使检测工作强度大大降低；并且，还采用计算成像光谱仪的不同视场不同波长MTF最大值的方法拟合成像光谱仪的最佳成像像面，检测精度有显著提高；同时，采用特制的分划板，可以用于成像光谱仪综合像差、谱线弯曲以及色畸变的综合评测；此外，采用光纤传像束耦合不同波长的单色光，可以用于成像光谱仪的光谱位置的快速标定，可用于成像光谱仪野外光谱标定。

主权项

一种成像光谱仪最佳像面检校装置，其特征在于，包括：靶面位置可调的平行光管、三维旋转台、成像光谱仪以及计算机控制系统；其中，靶面位置可调的平行光管放置在三维旋转台上，且靶面位置可调的平行光管与成像光谱仪共光轴或呈一定角度；所述靶面位置可调的平行光管包括：多光谱光源、毛玻璃、分划板、电动平移台与准直镜；所述多光谱光源、毛玻璃、分划板与准直镜依次设置，且多光谱光源、毛玻璃与分划板放置在电动平移台上；所述成像光谱仪包括：依次设置的前置镜、光谱仪、探测器修磨垫及探测器；所述电动平移台、三维旋转台及探测器均与计算机控制系统相连；最佳像面检校的步骤如下：步骤a、调整分划板位于准直镜的焦面处，此时分划板的位置坐标为Z0；步骤b、调整靶面可调平行光管与成像光谱仪共光轴；步骤c、利用计算机控制系统设置平移台扫描初始、终止位置及步长信息；步骤d、打开多光谱光源，光源经毛玻璃匀光后照射在分划板上，经准直镜模拟输出不同物距的景物，经成像光谱仪前置镜与光谱仪分光后成像在探测器上；计算机控制系统控制平移台按照设定的相关信息进行扫描，还通过探测器采集与存储分划板的图像信息，并记录分划板相应的位置信息Z1,Z2,......,Zn；步骤e、计算机控制系统根据获得的图像信息计算Z1,Z2,......,Zn不同波长对应的调制传递函数MTF，计算出同一波长MTF最高时对应的分划板的位置坐标，记为Zband，由以下公式计算同一视场同一波长修磨垫的修整量，从而得到同一视场不同波长最佳像面位置以及探测器修磨垫的修整量：上式中，f成像光谱仪为成像光谱仪的焦距，f平行光管为靶面可调平行光管的焦距；步骤f、利用计算机控制系统控制三维旋转台旋转，使得靶面可调平行光管与成像光谱仪光轴成一定的夹角，重复上述步骤c～步骤e，得到不同视场的最佳像面位置；步骤g、根据不同视场的最佳像面位置，通过数据拟合得到成像光谱仪的最佳像面，计算探测器修磨垫的修整量以及倾斜角。