一种红外热成像装置的测试调整系统及方法制造方法及图纸

一种红外热成像装置的测试调整系统及方法，所述系统包括热源模块、大面阵标靶、固定调整装置以及软件判别系统：所述热源模块用于为大面阵标靶提供热辐射背景源；所述大面阵标靶用于为红外热成像装置提供靶标图案；所述固定调整装置用于固定红外热成像装置，并调节红外热成像装置的位置及角度，从而校准红外热成像装置采集的靶标影像；所述软件判别系统用于基于红外热成像装置采集的靶标影像来计算影像质量。本发明专利技术硬件及维护成本低，测试结果客观，且一致性好，检测效率高，适用于大批量的生产检测。

【技术实现步骤摘要】
一种红外热成像装置的测试调整系统及方法
本专利技术涉及红外热成像领域，具体涉及一种红外热成像装置的测试调整系统及方法。
技术介绍
伴随着技术的突飞猛进，红外热成像探测器的进一步的演化和消费者需求的改变，也引导着红外热成像装置开始朝向小型化、微型化以及高成像质量方面发展，因此，在红外热成像装置的体积被不断压缩的同时，又能够具有高质量的成像品质成为了技术研究的方向。热成像设备本身是一个非常精密而又复杂的器件，其主要包括红外镜头和红外探测器。在红外热成像装置的制造工序中，最重要的工序就是能够检测该热成像装置的影像质量。目前大部分的红外热成像装置仅靠检测人员通过人眼观测实际场景或者简易的四杆标靶来进行主观判断，拟或采用专业的CI测试系统进行MRTD测试，最终依旧是靠测试人员的观看显示器上的靶标影像来进行主观判断，测试结果不够客观，并且一致性差。少部分机构或单位有专业的传函检测设备，但设备贵重，检测效率低，适合研发阶段，不适用于大批量的检测使用。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本专利技术实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种红外热成像装置的测试调整系统及方法，具体方案如下：作为本专利技术的第一方面，提供一种红外热成像装置的测试调整系统，所述系统包括热源模块、大面阵标靶、固定调整装置以及软件判别系统：所述热源模块用于为大面阵标靶提供热辐射背景源；所述大面阵标靶用于为红外热成像装置提供靶标图案；所述固定调整装置用于固定红外热成像装置，并调节红外热成像装置的位置及角度，从而校准红外热成像装置采集的靶标影像；所述软件判别系统用于基于红外热成像装置采集的靶标影像来计算影像质量。进一步地，所述热源模块包括表面涂层辐射率为ε的一体大面阵金属板以及控制大面阵金属板表面温度的温控单元，通过所述大面阵金属板为大面阵标靶提供热辐射背景源。进一步地，所述大面阵标靶包括位于边缘的多个十字靶标、位于边缘的多个倾斜方块和位于中心的一个倾斜方块，其中，十字靶标的缝宽b满足：b＝2dL/f的要求，十字靶标长度满足5b个像素点的要求；每个倾斜方块倾斜一定角度，倾斜方块宽度h满足：h>40dL/f；软件进行边缘扩散函数计算区域p满足：p>20dL/f，其中，b为十字靶标缝宽，d为待测红外热成像装置中探测器的像元尺寸，L为待测红外热成像装置中镜头到大面阵标靶的距离，f为待测红外热成像装置中镜头的焦距。进一步地，所述大面阵标靶还用于提供定位、辨别率和畸变测试的信息特征；其中，通过靶标影像中多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率是否符合预设值，进行大面阵标靶的定位判断，通过靶标影像中多个倾斜方块边缘影像的对比度计算辨别率的信息特征；通过靶标影像中心区域的拟合中心同边缘多个十字靶标中心计算畸变测试的信息特征。进一步地，所述固定调整装置采用5轴(x,y,θ,α,β)移动平台调节红外热成像装置的位置及角度，包括调整红外热成像装置的x轴位置、y轴位置、绕x轴旋转的俯仰角度θ、绕z轴旋转角度α以及绕y轴旋转角度β。进一步地，校准红外热成像装置采集的靶标影像具体为：令红外热成像装置于Z轴固定不动，令红外热成像装置前表面为承靠位置；依据算法识别到大面阵标靶的图像特征目标，包括多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块斜边的斜率，基于十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块斜边的斜率确定水平及垂直方向的像素差，基于所述像素差对红外热成像装置进行调整补偿，从而校准红外热成像装置采集的靶标影像。进一步地，软件判别系统具体用于：获取靶标影像中多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率，判断多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率是否符合预设值，若不符合预设值，控制固定调整装置调节红外热成像装置的位置及角度，直至多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率符合预设值；获取靶标影像中多个倾斜方块边缘影像的对比度，基于多个倾斜方块边缘影像的对比度，确定边缘扩散函数，对边缘扩散函数求导得到线扩散函数，再对线扩散函数作傅里叶变换得到清晰度值M，基于清晰度值M计算影像质量。作为本专利技术的第二方面，提供一种红外热成像装置的测试调整方法，所述方法包括：通过热源模块为大面阵标靶提供热辐射背景源；通过大面阵标靶为红外热成像装置提供靶标图案；通过固定调整装置固定红外热成像装置，并调节红外热成像装置的位置及角度，从而校准红外热成像装置采集的靶标影像；通过软件判别系统基于红外热成像装置采集的靶标影像来计算影像质量。进一步地，所述大面阵标靶包括位于边缘的多个十字靶标、位于边缘的多个倾斜方块和位于中心的一个倾斜方块，其中，十字靶标的缝宽b满足：b＝2dL/f的要求，十字靶标长度满足5b个像素点的要求；每个倾斜方块倾斜一定角度，倾斜方块宽度h满足：h>40dL/f；软件进行边缘扩散函数计算区域p满足：p>20dL/f，其中，b为十字靶标缝宽，d为待测红外热成像装置中探测器的像元尺寸，L为待测红外热成像装置中镜头到大面阵标靶的距离，f为待测红外热成像装置中镜头的焦距。进一步地，所述固定调整装置采用5轴移动平台调节红外热成像装置的位置及角度，包括调整红外热成像装置的x轴位置、y轴位置、绕x轴旋转的俯仰角度θ、绕z轴旋转角度α以及绕y轴旋转角度β；校准红外热成像装置采集的靶标影像具体为：令红外热成像装置于Z轴固定不动，令红外热成像装置前表面为承靠位置；依据算法识别到大面阵标靶的图像特征目标，包括多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块斜边的斜率，基于十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块斜边的斜率确定水平及垂直方向的像素差，基于所述像素差对红外热成像装置进行调整补偿，从而校准红外热成像装置采集的靶标影像。进一步地，通过软件判别系统基于红外热成像装置采集的靶标影像来计算影像质量具体为：获取靶标影像中多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率，判断多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率是否符合预设值，若不符合预设值，控制固定调整装置调节红外热成像装置的位置及角度，直至多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率符合预设值；获取靶标影像中多个倾斜方块边缘影像的对比度，基于多个倾斜方块边缘影像的对比度，确定边缘扩散函数，对边缘扩散函数求导得到线扩散函数，再对线扩散函数作傅里叶变换得到清晰度值M，基于清晰度值M计算影像质量。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术硬件以及维护成本低，测试结果客观，且一致性好，检测效率高，适用于大批量的生产检测。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种红外热成像装置的测试调整系统结构图；图2为本专利技术实施例提供的一体大面阵标靶示意图；图3为本专利技术实施例提供的目标影像示意图；图4为本专利技术实施例提供的位置调整示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外热成像装置的测试调整系统，其特征在于，所述系统包括热源模块、大面阵标靶、固定调整装置以及软件判别系统：/n所述热源模块用于为大面阵标靶提供热辐射背景源；/n所述大面阵标靶用于为红外热成像装置提供靶标图案；/n所述固定调整装置用于固定红外热成像装置，并调节红外热成像装置的位置及角度，从而校准红外热成像装置采集的靶标影像；/n所述软件判别系统用于基于红外热成像装置采集的靶标影像来计算影像质量。/n

【技术特征摘要】
1.一种红外热成像装置的测试调整系统，其特征在于，所述系统包括热源模块、大面阵标靶、固定调整装置以及软件判别系统：
所述热源模块用于为大面阵标靶提供热辐射背景源；
所述大面阵标靶用于为红外热成像装置提供靶标图案；
所述固定调整装置用于固定红外热成像装置，并调节红外热成像装置的位置及角度，从而校准红外热成像装置采集的靶标影像；
所述软件判别系统用于基于红外热成像装置采集的靶标影像来计算影像质量。


2.根据权利要求1所述的红外热成像装置的测试调整系统，其特征在于，所述热源模块包括表面涂层辐射率为ε的一体大面阵金属板以及控制大面阵金属板表面温度的温控单元，通过所述大面阵金属板为大面阵标靶提供热辐射背景源。


3.根据权利要求1所述的红外热成像装置的测试调整系统，其特征在于，所述大面阵标靶包括位于边缘的多个十字靶标、位于边缘的多个倾斜方块和位于中心的一个倾斜方块，其中，十字靶标的缝宽b满足：b＝2dL/f的要求，十字靶标长度满足5b个像素点的要求；每个倾斜方块倾斜一定角度，倾斜方块宽度h满足：h>40dL/f；软件进行边缘扩散函数计算区域p满足：p>20dL/f，其中，b为十字靶标缝宽，d为待测红外热成像装置中探测器的像元尺寸，L为待测红外热成像装置中镜头到大面阵标靶的距离，f为待测红外热成像装置中镜头的焦距。


4.根据权利要求3所述的红外热成像装置的测试调整系统，其特征在于，所述大面阵标靶还用于提供定位、辨别率和畸变测试的信息特征；
其中，通过靶标影像中多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块的斜率是否符合预设值，进行大面阵标靶的定位判断，通过靶标影像中多个倾斜方块边缘影像的对比度计算辨别率的信息特征；通过靶标影像中心区域的拟合中心同边缘多个十字靶标中心计算畸变测试的信息特征。


5.根据权利要求3所述的红外热成像装置的测试调整系统，其特征在于，所述固定调整装置采用5轴移动平台调节红外热成像装置的位置及角度，包括调整红外热成像装置的x轴位置、y轴位置、绕x轴旋转的俯仰角度θ、绕z轴旋转角度α以及绕y轴旋转角度β。


6.根据权利要求3所述的红外热成像装置的测试调整系统，其特征在于，校准红外热成像装置采集的靶标影像具体为：令红外热成像装置于Z轴固定不动，令红外热成像装置前表面为承靠位置；依据算法识别到大面阵标靶的图像特征目标，包括多个十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块斜边的斜率，基于十字靶标的中心位置以及中心倾斜方块斜边的斜率确定水平及...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶龙，黄晟，王鹏，周汉林，
申请(专利权)人：武汉高德智感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42