日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统与方法技术方案

技术编号:20050170 阅读:39 留言:0更新日期:2019-01-09 05:55
本发明专利技术提供一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统与方法,包括可见积分球光源、半月靶、平行光管、暗箱、日盲紫外相机、控制仪以及计算机系统,其中:可见积分球光源与控制仪连接,通过控制仪控制可见积分球光源的光照度;半月靶与可见积分球光源的出口连接,从可见积分球光源发出的光经过半月靶后入射子平行光管;从平行光管出射的平行光进入暗箱,由日盲紫外相机接收,并控制日盲紫外相机在可见光成像模式下对半月靶成像;计算机系统计算日盲紫外相机在不同照度下的信噪比,确定信噪比为1时的照度为日盲紫外相机的可见光感光灵敏度。本发明专利技术测试计算过程中剔除了背景噪声的干扰,有效提高了真实信号的准确性。

【技术实现步骤摘要】
日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统与方法
本专利技术涉及日盲紫外相机
,具体而言涉及一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统与方法。
技术介绍
随着国家电网规模的不断扩大,电力系统负荷不断增加,高压电力设备的压力也越来越大。电网中运行的高压设备在长期的电、热、机械和环境因素的作用下可能会出现缺陷或故障,导致绝缘性能逐渐降低,产生电晕放电的现象,将严重影响电网运行的安全。日盲紫外相机利用全日盲探测技术,采用紫外光和可见光双通道图像融合的方式,可以在电力设备缺陷形成的早期有效探测和定位微弱的电晕信号,进而减小故障发生的几率,保障电力系统安全稳定地运行。可见光感光灵敏度是评价日盲紫外相机性能的重要指标,是日盲紫外相机可见光通道的关键参数,它体现了日盲紫外相机在较弱的日光环境下观测时提供可见光背景的能力,提高该指标有助于提高日盲紫外相机在较弱的日光环境下进行电晕探测的能力。目前,现有技术没有对日盲紫外相机性能测试建立一定的标准,且对可见光感光灵敏度的测试也没有相关的有效手段,因此有必要提出日盲紫外相机可见光感光灵敏度的测试方法,为日盲紫外相机的性能评估提供可靠的检测依据。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试方法与系统,通过确定日盲紫外相机在不同照度下的信噪比来测试可见光感光灵敏度。为实现上述目的,根据本专利技术的公开,一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,包括可见积分球光源、半月靶、平行光管、暗箱、日盲紫外相机、控制仪以及计算机系统,其中:可见积分球光源与控制仪连接,通过控制仪控制可见积分球光源的光照度;半月靶安装在可见积分球光源的出口处,从可见积分球光源发出的光经过半月靶后入射至平行光管;从平行光管出射的平行光进入暗箱,由日盲紫外相机接收,并控制日盲紫外相机在可见光成像模式下对半月靶成像;计算机系统与日盲紫外相机连接,接收日盲紫外相机的输出图像并且:计算日盲紫外相机在不同照度下的信噪比,确定信噪比为1时的照度为日盲紫外相机的可见光感光灵敏度。优选地,半月靶位于可见积分球光源的出光口处,再连接至反射式平行光管的入光口,平行光管的出光口套接一个暗箱,保证每个出光口或入光口的光全部顺利进入下一个设备。根据本专利技术的公开,还提出一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试方法,包括以下步骤:步骤1、启动可见积分球光源,控制将其光照度调至最大值;步骤2、将日盲紫外相机放置于暗箱中,且设置在可见光成像模式;步骤3、调节日盲紫外相机的位置,直至在对半月靶清晰成像;步骤4、通过控制仪调节可见积分球光源的光照度,具体为逐渐减小入射的光照度,由计算机系统计算信噪比,并且当信噪比为1时,则确定可见积分球光源的控制仪显示的光照度即为可见光感光灵敏度。进一步的实施例中,在步骤4,具体采用下述方式来计算信噪比:步骤4-1、在计算机系统接收的半月靶成像图像的黑白两侧分别取I×J的区域作为测试区域,以SB(x,y)表示测试区域内某一像素点(x,y)处的暗背景像素值,则暗背景的像素平均值为:步骤4-2、将某一像素点(x,y)的亮背景信号值SL(x,y)与暗背景信号灰度平均值之差作为该像素点的信号值S(x,y),计算公式如下:步骤4-3、计算测试区域内的像素点信号均值和均方根值步骤4-4、计算测试区域内的信噪比SNR:其中,前述公式中,I表示测试区域的长,J表示测试区域的宽。由以上本专利技术的技术方案,本专利技术的显著优点在于:通过搭建的测试系统可有效的探测到可见光照度的极限条件,即信噪比为1时的照度为日盲紫外相机的可见光感光灵敏度,并且测试计算过程中剔除了背景噪声的干扰,有效提高了真实信号的准确性。应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例,其中:图1是本专利技术的日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统的原理示意图。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本专利技术公开的一些方面可以单独使用,或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。结合图1所示,本专利技术的一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,包括可见积分球光源、半月靶、平行光管、暗箱、日盲紫外相机、控制仪以及计算机系统。图1中为方便和简化,计算机系统简称为计算机。可见积分球光源与控制仪连接,通过控制仪控制可见积分球光源的光照度。半月靶与可见积分球光源的出口连接,从可见积分球光源发出的光经过半月靶后入射至平行光管。从平行光管出射的平行光进入暗箱,由日盲紫外相机接收,并控制日盲紫外相机在可见光成像模式下对半月靶成像。计算机系统与日盲紫外相机连接,接收日盲紫外相机的输出图像并且:计算日盲紫外相机在不同照度下的信噪比,确定信噪比为1时的照度为日盲紫外相机的可见光感光灵敏度。在可选的实施例中,所述半月靶为半月金属镂空靶。所述平行光管为离轴反射式平行光管,焦距600mm,有效口径100mm。在测试系统中,半月靶位于可见积分球光源的出光口处,再连接至反射式平行光管的入光口,平行光管的出光口套接暗箱,使得每个出光口或入光口的光全部顺利进入下一个设备。作为可选的例子,本专利技术前述方案中的设备采用下述选型:结合图1以及上述的测试系统,日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试方法,包括以下步骤:步骤1、启动可见积分球光源,控制将其光照度调至最大值;步骤2、将日盲紫外相机放置于暗箱中,且设置在可见光成像模式;步骤3、调节日盲紫外相机的位置,直至在对半月靶清晰成像;步骤4、通过控制仪调节可见积分球光源的光照度,具体为逐渐减小入射的光照度,由计算机系统计算信噪比,并且当信噪比为1时,则确定可见积分球光源的控制仪显示的光照度即为可见光感光灵敏度。进一步的,在步骤4,我们可以具体采用下述方式来计算信噪比:步骤4-1、在计算机系统接收的半月靶成像图像的黑白两侧分别取I×J的区域作为测试区域,以SB(x,y)表示测试区域内某一像素点(x,y)处的暗背景像素值,则暗背景的像素平均值为:步骤4-2、将某一像素点(x,y)的亮背景信号值SL(x,y)与暗背景信号灰度平均值之差作为该像素点的信号值S(x,y),计算公式如下:步骤4-3、计算测试区域内的像素点信号均值和均方根值步骤4-4、计算测试区域内的信噪比SNR:其中本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,其特征在于,包括可见积分球光源、半月靶、平行光管、暗箱、日盲紫外相机、控制仪以及计算机系统,其中:可见积分球光源与控制仪连接,通过控制仪控制可见积分球光源的光照度;半月靶与可见积分球光源的出口连接,从可见积分球光源发出的光经过半月靶后入射至平行光管;从平行光管出射的平行光进入暗箱,由日盲紫外相机接收,并控制日盲紫外相机在可见光成像模式下对半月靶成像;计算机系统与日盲紫外相机连接,接收日盲紫外相机的输出图像,并且计算日盲紫外相机在不同照度下的信噪比,确定信噪比为1时的照度为日盲紫外相机的可见光感光灵敏度。

【技术特征摘要】
1.一种日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,其特征在于,包括可见积分球光源、半月靶、平行光管、暗箱、日盲紫外相机、控制仪以及计算机系统,其中:可见积分球光源与控制仪连接,通过控制仪控制可见积分球光源的光照度;半月靶与可见积分球光源的出口连接,从可见积分球光源发出的光经过半月靶后入射至平行光管;从平行光管出射的平行光进入暗箱,由日盲紫外相机接收,并控制日盲紫外相机在可见光成像模式下对半月靶成像;计算机系统与日盲紫外相机连接,接收日盲紫外相机的输出图像,并且计算日盲紫外相机在不同照度下的信噪比,确定信噪比为1时的照度为日盲紫外相机的可见光感光灵敏度。2.根据权利要求1所述的日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,其特征在于,所述可见积分球光源为色温2856K的光源,可见光亮度范围:10-11~10-5W/cm2·Sr;亮度均匀性:>98%;内涂层:PTFE。3.根据权利要求1所述的日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,其特征在于,所述半月靶为半月金属镂空靶。4.根据权利要求1所述的日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,其特征在于,所述平行光管为离轴反射式平行光管,焦距600mm,有效口径100mm。5.根据权利要求1所述的日盲紫外相机可见光感光灵敏度测试系统,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨锋吕扬顾燕郭一亮朱波孙建宁赵维骏焦国力周新
申请(专利权)人:北方夜视技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:云南,53

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