本发明专利技术涉及一种目标模拟方法及装置，解决了现有光学系统或者相机在可变物距条件下，不能连续提供目标对其成像质量精确标定的难题。该方法包括1】形成模拟所需要的最终目标；2】将模拟物镜放置于被测物体与最终目标之间，调节最终目标至模拟物镜的焦平面位置，可以模拟无穷远目标，调节目标向靠近物镜方向移动时，模拟的就是有限距离目标。仅采用一套设备，就可以给出空间任意位置的目标，即可以连续提供近距离目标和对无穷远目标的模拟，不需要重新搭建平台，同时模拟的距离精度在毫米量级，工作效率大幅度提高，适用于批量化检验，节省了成本和时间，解决了实验室内无法对任意物距的有限共轭成像系统进行像质标定的难题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种目标模拟方法及装置，解决了现有光学系统或者相机在可变物距条件下，不能连续提供目标对其成像质量精确标定的难题。该方法包括1】形成模拟所需要的最终目标；2】将模拟物镜放置于被测物体与最终目标之间，调节最终目标至模拟物镜的焦平面位置，可以模拟无穷远目标，调节目标向靠近物镜方向移动时，模拟的就是有限距离目标。仅采用一套设备，就可以给出空间任意位置的目标，即可以连续提供近距离目标和对无穷远目标的模拟，不需要重新搭建平台，同时模拟的距离精度在毫米量级，工作效率大幅度提高，适用于批量化检验，节省了成本和时间，解决了实验室内无法对任意物距的有限共轭成像系统进行像质标定的难题。【专利说明】一种目标模拟方法及装置
本专利技术涉及一种目标模拟方法及装置，尤其是一种用于测试光学系统或者相机成像质量的目标模拟方法及装置。
技术介绍
随着载人航天计划的逐步实施，飞船之间以及飞船与空间舱之间的交会对接会变得越来越普遍，这就要求用于对接的光学系统能够观察的不仅仅是无穷远的目标，其物距范围变得越来越宽，可以同时看清几米直到无穷远的目标；同时飞船内外使用的摄像装置，也是用来观察有限距离目标的。目前有限距离成像的光学系统被广泛的应用于航天领域，并且使用范围越来越广泛。为了测试光学系统的这种成像能力，在实验室必须能够提供用于成像质量测试的目标模拟装置用以验证。传统用来模拟目标的方法有两种:一种是使用平行光管模拟无穷远目标，只能对无限共轭成像光学系统进行标定，平行光管分划板的制作比较复杂，并且不同的被测系统需要不同尺寸的分划板，制作周期长且费用高。另外一种就是在近距离处摆放目标，模拟有限距离目标，此方法弊端较多:目标需要临时搭建，费时费力；稳定性、重复性均不好；无法保证与被测光学系统同轴；每变换一个物距就要重新搭建一次；给出的物距准确度低，一般在几十毫米；并且受实验室条件限制，不能够提供十几米以上物距的目标。
技术实现思路
本专利技术提出了一种能连续提供近距离到无穷远目标模拟的方法及装置，解决了现有光学系统或者相机在可变物距条件下，不能连续提供目标对其成像质量精确标定的难题。本专利技术采用的技术解决方案如下:一种目标模拟方法，包括以下步骤:I】形成模拟所需要的最终目标；2】将模拟物镜放置于被测系统与最终目标之间，调节最终目标至模拟物镜的焦平面位置，此时从模拟物镜出光口发出的是平行光，可以模拟无穷远目标，将此时最终目标的位置记为零点；调节目标向靠近物镜方向移动时，模拟的就是有限距离目标，模拟的距离由公式L = H-/得到，其中L是所需要模拟的有限距离，单位mm ;f是模拟物镜焦距，单位Δmm ； Δ是目标相对于零点移动的距离,单位mm。形成模拟所需要的最终目标的方法可以是:光源照亮分划板形成最终目标；也可以是:由目标发生器产生原始目标，经分光棱镜透射到投影屏上，分光棱镜同时将光源发出的光反射到投影屏上，形成模拟所需要的最终目标。一种目标模拟装置，包括模拟物镜、投影屏、分光棱镜、目标发生器和光源，所述模拟物镜、投影屏、分光棱镜、目标发生器依次同轴设置，所述分光棱镜将光源发出的光反射到投影屏上，并将目标发生器产生的目标透射到投影屏上，所述投影屏、分光棱镜、目标发生器和光源均固定于平移台上，所述平移台可相对于模拟物镜运动。分光棱镜和目标发生器之间还同轴设置有变倍物镜。投影屏、分光棱镜、目标发生器和光源均固定于第二镜筒内，第二镜筒固定在可移动的平移台上。模拟物镜固定于第一镜筒内，所述第一镜筒和平移台均设置于二维转台上。目标发生器由计算机控制生成原始目标。二维转台和平移台的位置移动由计算机控制。本专利技术的优点在于:1、仅采用一套设备，就可以给出空间任意位置的目标，即可以连续提供近距离目标和对无穷远目标的模拟，不需要重新搭建平台，同时模拟的距离精度在毫米量级，工作效率大幅度提高，适用于批量化检验，节省了成本和时间，解决了实验室内无法对任意物距的有限共轭成像系统进行像质标定的难题。2、本装置可以用于标定光学系统或者相机在可变物距条件下的成像质量；采用该装置模拟有限距离目标时，稳定性高、重复性好，可以提供任意距离的目标； 3、该装置可以通过计算机控制目标发生器绘制任何形状、任何大小的图形在投影屏上显示，进行目标模拟，并且目标可以根据需要实时更换，省去制作各种分划板的繁琐事且。4、使用本装置，目标发生器可以实时产生任意形状目标，配合变倍物镜使得目标的生成既方便精度又高，比如尺寸太小的星孔是很难制作的，我们就可以使用用于成像质量测试的目标模拟装置先产生一个较大的星孔，再通过变倍物镜缩小来得到一个较小的星孔。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的原理图；其中:1一被测系统；2—模拟物镜；3—第一镜筒；4一第二镜筒；5—投影屏；6—分光棱镜；7—变倍物镜；8—目标发生器；9一二维转台；10—光源；11一平移台；12—计算机。【具体实施方式】一种用于成像质量测试的目标模拟方法，包括以下步骤:I】形成模拟所需要的最终目标；包括但不限于以下两种方法:方法一:光源照亮分划板形成模拟所需要的最终目标，分划板可以是不同形状的。方法二:由目标发生器产生原始目标，经分光棱镜透射到投影屏上，分光棱镜同时将光源发出的光反射到投影屏上，形成模拟所需要的最终目标。较佳的，计算机控制目标发生器产生被测系统所需要的目标。更佳的，目标发生器产生的目标经过变倍物镜放大或缩小后再透过分光棱镜被投影屏接收，形成模拟所需要的最终目标。2】将模拟物镜2放置于被测系统I与最终目标之间，调节最终目标至模拟物镜的焦平面位置，此时从模拟物镜出光口发出的是平行光，可以模拟无穷远目标，将此时最终目标的位置记为零点；调节目标向靠近物镜方向移动时，模拟的就是有限距离目标，模拟的距离由公式Z = f2/Δ得到，其中L是所需要模拟的有限距离，单位mm ;f是模拟物镜焦距，单 位mm; Λ是目标相对于零点移动的距离，单位mm。较佳的，最终目标的位置移动由计算机精确控制；投影屏、分光棱镜、变倍物镜、目标发生器、光源、模拟物镜作为整体均安装在二维转台上可以提供不同角度的目标，进行被测系统轴外成像质量的标定，其角度的变化也可以由计算机精确控制。该用于成像质量测试的目标模拟装置的原理图如图1所示，包括第一镜筒3和第二镜筒4，第二镜筒可沿第一镜筒轴向方向运动，第一镜筒内固定有模拟物镜，第二镜筒内离模拟物镜由近至远依次同轴设置有投影屏5、分光棱镜6、变倍物镜7和目标发生器8，分光棱镜的另一光路上设置有光源。第二镜筒固定在可移动的平移台11上，第一镜筒和平移台均设置于二维转台9上。二维转台和平移台的位置移动均由计算机控制。目标发生器由计算机控制生成原始目标。模拟物镜是将目标进行成像后作为无穷远或有限距离的目标提供给被测系统，物镜焦距根据实际要模拟的距离确定。物镜可以是任何形式、任何波长的光学系统；第一镜筒是为了固定模拟物镜，阻拦其它杂散光进入测试光路；第二镜筒是为了安装投影屏、分光棱镜、变倍物镜、目标发生器、光源，尽量有效利用光源能量并阻拦环境杂散光；分光棱镜是使光源发出的光反射到投影屏上，均匀照亮投影屏，同时使目标发生器产生的目标透过投射到投影屏上；投影屏接收目标发生器产生的原始目标，形成模拟所需要的最本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种目标模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：1】形成模拟所需要的最终目标；2】将模拟物镜放置于被测系统与最终目标之间，调节最终目标至模拟物镜的焦平面位置，此时从模拟物镜出光口发出的是平行光，可以模拟无穷远目标，将此时最终目标的位置记为零点；调节目标向靠近物镜方向移动时，模拟的就是有限距离目标，模拟的距离由公式得到，其中L是所需要模拟的有限距离，单位mm；f是模拟物镜焦距，单位mm；Δ是目标相对于零点移动的距离，单位mm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周艳，赵建科，徐亮，刘峰，张洁，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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