一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法技术

本发明专利技术是关于一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其包括：S1、在测量模板两侧分别设置光源和待测光纤传像元件，使待测光纤传像元件的第一表面与测量模板紧密贴合；S2、在避光环境内，光源射出的光线依次经测量模板和待测光纤传像元件后，使测量模板上的第一区域和第二区域在待测光纤传像元件的第二表面形成图像；S3、采集所述图像，进行处理，得到所述图像上对应每个像素点的灰度值；S4、对所述灰度值进行归一化处理，得到任一位置点的归一化透过率值，并用得到的归一化透过率值来表征光纤传像元件上任一位置点的杂光串扰性能。本发明专利技术方法能够直接反映被测产品的杂光串扰性能，有效提高检测结果的准确性和重复性。

A Characterization Method of Optical Crosstalk between Optical Fibers in Optical Fiber Image Transmitter

【技术实现步骤摘要】
一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法
本专利技术属于光纤传像材料性能检测
，特别是涉及一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法。
技术介绍
当前，超二代和三代微光夜视技术向4G技术发展，要求光谱响应波长向长波和短波方向延伸、成像质量因子超过1800、高于57lp/mm的成像分辨率和更高的成像分辨力。光纤间的杂光串扰是恶化成像清晰度，降低对比度的主要因素。如何表征光纤传像元件中杂光串扰性能就成为一个重要的问题。目前与光串扰性能评价相关的表征方法是刀口响应值，通过测量光线经光纤传像材料透过刀口的光亮度。该方法仍是目前国内光纤传像元件制造者普遍采用的表征光串扰性能的指标。对于杂光串扰性能的表征，国内外还没有统一标准。用刀口响应值表征光串扰性能从检测的角度来看存在三个明显的不足：一是测量值不准确，测试条件与实际使用环境不一致，制样复杂且制样对测量结果影响较大，从而导致检测结果的稳定性或者说可靠性存在问题，往往一个样品的刀口响应值多次检测量的结果存在较大的差异，最大偏差可超到50％。其二是该方法不具有普适性。对于光纤传像元件在测试厚度上有范围要求，不能直接检测高于一定厚度的产品。这样，无论是光纤直板、光纤倒像器和光纤光锥产品，都是一种间接的测试表征，只能对被测产品的部分区域进行测试，且切片位置往往不能代表整个被测产品的整体光串扰性能。其三是目前这种刀口响应测量设备在国内也仅有一台，测试精度随设备老化严重降低，也有逐渐被淘汰的趋势。因此，专利技术一种新的杂光串扰性能的表征方法是非常紧迫和必要。
技术实现思路
本专利技术提供一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其目的是专利技术一种稳定可靠、简单易操作、直接表征杂光串扰性能的方法。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其包括：S1、在测量模板两侧分别设置光源和待测光纤传像元件，使所述待测光纤传像元件的第一表面与所述测量模板紧密贴合；所述测量模板由第一区域和第二区域组成；所述第一区域的透过率小于所述第二区域的透过率，两者的透过率之差大于90％；S2、在避光环境内，所述光源射出的光线依次经所述测量模板和所述待测光纤传像元件后，使所述测量模板上与所述待测光纤传像元件重合的第一区域和第二区域在所述待测光纤传像元件的第二表面形成图像；所述第二表面为所述待测光纤传像元件的与所述第一表面相背的表面；S3、采集所述的图像，对所述图像进行处理，得到所述图像上对应每个像素点的灰度值；S4、对所述灰度值进行归一化处理，得到任一位置点的归一化透过率值，并用得到的归一化透过率值来表征光纤传像元件上任一位置点的杂光串扰性能。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中在步骤S2中，所述的使所述测量模板上与所述待测光纤传像元件重合的第一区域和第二区域在所述待测光纤传像元件的第二表面形成图像，具体包括：选取所述待测光纤传像元件的第二表面上的任一点作为测量点，移动所述待测光纤传像元件或所述测量模板，使所述测量点位于所述第一区域和所述第二区域的交界线上，在所述待测光纤传像元件的第二表面上得到与所述第一区域和所述第二区域相对应的第一图像和第二图像，其中所述第一图像与所述第一区域对应，所述第二图像与所述第二区域对应。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中在步骤S4中，所述归一化处理包括：选取包含所述测量点的测量范围，计算出所述测量范围内与所述交界线的平行方向上的平均灰度值，然后选择其中的最大平均灰度值和最小平均灰度值，进行归一化计算，得到所述测量范围内任一位置点的归一化透过率值；所述测量范围由所述第一图像的部分区域和所述第二图像的部分区域组成。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中所述测量范围为以所述测量点为圆心的圆形；或，所述测量范围为以所述交界线为中心线的方形。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中使所述测量点与所述测量模板上的所述第一区域和所述第二区域的交界线的中点重合。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中在步骤S4中，所述用得到的归一化透过率值来表征光纤传像元件上所述测量点的杂光串扰性能，包括：通过所述归一化透过率值随位移量的变化来表征光纤传像元件上所述测量点的杂光串扰性能，当所述位移量在第一区域的归一化透过率值越小或在所述第二区域的归一化透过率值越大时，其杂光串扰性能就越强，反之，则越弱。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中所述第一区域的透过率<2％，所述第二区域的透过率>95％。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中对所述光源射出的光线进行屏蔽处理，只保留射到所述待测光纤传像元件上的光线。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中在光线射到所述测量模板上之前，对所述光源射出的光线进行滤光；和/或，在光线射到所述测量模板上之前，对所述光源射出的光线进行处理，使射到所述测量模板上的光线为漫射光线。优选的，前述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其中使所述光源的中心点、所述交界线的中点、所述待测光纤传像元件上的测量点在同一条直线上；并且采集所述图像用的图像采集机构的轴线与所述直线重合。借由上述技术方案，本专利技术一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法至少具有下列优点：1、本专利技术将测量模板上具有不同透过率的第一区域和第二区域经光纤传像元件传输后形成图像，通过对图像进行灰阶的分析，获得不同像素点的灰度值，对不同位置的灰度值进行归一化处理，得到归一化透过率值，并利用该归一化透过率值来表征光纤传像元件中光纤间的杂光串扰性能。本专利技术方法可实现对产品的直接测量，获得的结果直接反映被测产品的杂光串扰性能，为光纤传像元件产品的自动化检测技术的进步提供了新方法，并基于这种方法可开发出相关的检测装备。本专利技术方法可以有效提高检测结果的可靠性、准确性和重复性，同时还可以显著提高检测效率，从而降低检测成本以及检测结果对外界条件的依赖度。2、本专利技术方法可实现自动检测和计算，测试效率高，外界影响因素小，尤其对操作人和制样的依赖性小，其测量精度优于5％。这种方法不仅适宜光纤传像元件成像性能的研究，也适用于批量生产的过程监测。3、基于本专利技术方法搭建的原理机验证表明：透过率测试结果重复性好，能准确表征出光纤传像元件不同光串扰性能细微差异，并且所得到的透过率与光纤传像元件制管后的调制函数(MTF)具有很好的一致性。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术一个实施例的光纤传像元件的透过率测试装置示意图；图2是本专利技术另一个实施例的光纤传像元件的透过率测试装置示意图；图3是本专利技术一个实施例的测量模板的示意图；图4是本专利技术一个实施例的选择灰度值测量范围的示意图；图5是本专利技术另一个实施例的选择灰度值测量范围的示意图；图6是本专利技术实施例1测得的归一化透过率值变化趋势曲线图；图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其特征在于，包括：S1、在测量模板两侧分别设置光源和待测光纤传像元件，使所述待测光纤传像元件的第一表面与所述测量模板紧密贴合；所述测量模板由第一区域和第二区域组成；所述第一区域的透过率小于所述第二区域的透过率，两者的透过率之差大于90％；S2、在避光环境内，所述光源射出的光线依次经所述测量模板和所述待测光纤传像元件后，使所述测量模板上与所述待测光纤传像元件重合的第一区域和第二区域在所述待测光纤传像元件的第二表面形成图像；所述第二表面为所述待测光纤传像元件的与所述第一表面相背的表面；S3、采集所述的图像，对所述图像进行处理，得到所述图像上对应每个像素点的灰度值；S4、对所述灰度值进行归一化处理，得到任一位置点的归一化透过率值，并用得到的归一化透过率值来表征光纤传像元件上任一位置点的杂光串扰性能。

【技术特征摘要】
1.一种光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其特征在于，包括：S1、在测量模板两侧分别设置光源和待测光纤传像元件，使所述待测光纤传像元件的第一表面与所述测量模板紧密贴合；所述测量模板由第一区域和第二区域组成；所述第一区域的透过率小于所述第二区域的透过率，两者的透过率之差大于90％；S2、在避光环境内，所述光源射出的光线依次经所述测量模板和所述待测光纤传像元件后，使所述测量模板上与所述待测光纤传像元件重合的第一区域和第二区域在所述待测光纤传像元件的第二表面形成图像；所述第二表面为所述待测光纤传像元件的与所述第一表面相背的表面；S3、采集所述的图像，对所述图像进行处理，得到所述图像上对应每个像素点的灰度值；S4、对所述灰度值进行归一化处理，得到任一位置点的归一化透过率值，并用得到的归一化透过率值来表征光纤传像元件上任一位置点的杂光串扰性能。2.根据权利要求1所述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其特征在于，在步骤S2中，所述的使所述测量模板上与所述待测光纤传像元件重合的第一区域和第二区域在所述待测光纤传像元件的第二表面形成图像，包括：选取所述待测光纤传像元件的第二表面上的任一点作为测量点，移动所述待测光纤传像元件或所述测量模板，使所述测量点位于所述第一区域和所述第二区域的交界线上，在所述待测光纤传像元件的第二表面上得到相应的第一图像和第二图像，其中所述第一图像与所述第一区域对应，所述第二图像与所述第二区域对应。3.根据权利要求2所述的光纤传像元件中光纤间光串扰性能的表征方法，其特征在于，在步骤S4中，所述归一化处理包括：选取包含所述测量点的测量范围，计算出所述测量范围内与所述交界线的平行方向上的平均灰度值，然后选择其中的最大平均灰度值和最小平均灰度值，进行归一化计算，得到所述测量范围内任一位置点的归一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永刚，王云，赵冉，石攀，贾金升，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11