一种红外热像仪测试系统技术方案

本实用新型专利技术的红外热像仪测试系统包括控制模块、目标温度模拟模块、红外准直光学模块、温度转换模块、显示模块。控制模块分别与目标温度模拟模块和温度转换模块相连，控制输出模拟的辐射温度信号以及选取测试环境。红外准直光学模块将辐射温度信号转换为平行光辐射温度信号输出至温度转换模块。温度转换模块，用于产生室温测试环境以及高低温测试环境，并将接收到的平行光辐射温度信号投射到位于室温测试环境或者高低温测试环境中的待测热像仪上。显示模块显示所述待测红外热像仪发送来的红外热图。这就在同一测试系统中实现在室温以及高低温环境下测试热像仪的性能。同时，还提高了模拟温度的精准度及测试系统的稳定性、可靠性、灵活性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及红外测试领域，尤其涉及一种红外热像仪测试系统。
技术介绍
传统的高低温/变温条件下热像仪的性能测试系统是将热像仪及性能测试系统均放置于高低温箱中。即现有技术的特点是将整个系统(包括温差源、目标靶、靶盘及其转动机构、平行光管、载物平台、光具座及其他机械装置等)均放置于高低温箱中，这就会存在以下缺点1.在高低温/变温条件下，环境对测试系统的影响较大，整个测试系统都会发生热变化，这样测试系统本身就是一个不确定的系统。性能测试系统内部相关的各种机械构件、光学器件、黑体系统等都会随着环境温度的变化而变化，这就会导致温度的均勻性差、 温度的测控难度增加、机械形变、有雾气等缺陷。总之，这种测试系统中存在的不确定因素太多，就使得整机性能测量的精度下降、可靠性降低，甚至测试结果根本不能说明热像仪的性能问题。2.由于现有技术中的测试系统受高低温影响较大，系统稳定性较差，这就使得现有技术中的测试系统不能用于测试对系统稳定性要求较高的光学性能指标，例如高低温下光轴的稳定性。3.现有技术中的测试系统测量功能单一，只能完成主观MRTD的测量，但是经试验发现，MRTD测量的结果也存在误差，且误差值较大，与室温测量的结果没有可比性，所以测 Μ ^Ι&. 。 gf^，MRTD (minimum resolvable temperature difference) ^ !^ )! 温差，是用来反映红外热像仪的温度灵敏度，同时还可反映其空间分辨率，还包括了观察者主观影响。4.由于现有技术是将热像仪及性能测试系统均放置于高低温箱中，这就要求高低温箱体积要较大，同时还要求其中的平行光管的口径、焦距较小。5.由于整个测试系统长期处于高低温、湿热环境下，就缩短了测试系统的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可在同一系统中完成高低温环境以及室温环境下测试红外热像仪性能的测试系统，该系统具有较高的稳定性、可靠性、灵活性。本技术的技术方案实现如下一种红外热像仪测试系统，包括控制模块、目标温度模拟模块、红外准直光学模块、温度转换模块、显示模块，所述控制模块与所述目标温度模拟模块相连，控制所述目标温度模拟模块输出模拟的辐射温度信号；所述控制模块还与所述温度转换模块相连，控制所述温度转换模块选取测试环境；所述红外准直光学模块接收所述辐射温度信号，将所述辐射温度信号转换为平行光辐射温度信号输出至所述温度转换模块；所述温度转换模块，用于产生室温测试环境以及高低温测试环境，并将接收到的所述平行光辐射温度信号投射到位于室温测试环境或者高低温测试环境中的待测红外热像仪上；所述显示模块显示所述待测红外热像仪发送来的红外热图。进一步地，所述目标温度模拟模块包括温度控制器、目标黑体、第一反射镜、目标靶，所述温度控制器接收所述控制模块的指令，向所述目标黑体输出温度参数，使所述目标黑体产生目标温度信号，将所述目标温度信号作为所述模拟的辐射温度信号经所述目标靶上的小孔投射到所述第一反射镜上，再经所述第一反射镜反射后输出到所述红外准直光学模块。进一步地，所述目标温度模拟模块还包括制冷单元，所述制冷单元接收所述温度控制器的指令，向所述目标黑体输出温度参数，加快所述目标黑体降温。进一步地，所述目标温度模拟模块还包括背景黑体，所述温度控制器还接收所述控制模块的指令，向所述背景黑体输出温度参数，使所述背景黑体产生背景温度信号，所述背景温度信号经所述目标靶的全放射面反射到所述第一反射镜上，所述第一反射镜汇合所述目标温度信号以及所述背景温度信号作为所述模拟的辐射温度信号，所述模拟的辐射温度信号经所述第一反射镜反射后输出到所述红外准直光学模块。进一步地，所述目标温度模拟模块还包括制冷单元，所述制冷单元接收所述温度控制器的指令，向所述目标黑体和所述背景黑体输出温度参数，加快所述目标黑体和所述背景黑体降温。进一步地，所述温度参数为预输出的所述目标温度值或者所述黑体温度值、采用的电压值以及电流值。进一步地，将所述目标黑体的发射面封装于一个充氮气的箱体内，和/或，将所述背景黑体的发射面封装于一个充氮气的箱体内，所述目标黑体、所述背景黑体通过所述箱体上的红外窗口与所述待测红外热像仪華禹合。进一步地，所述目标温度模拟模块还包括制冷单元，所述制冷单元接收所述温度控制器的指令，向所述目标黑体和/或所述背景黑体输出温度参数，加快所述目标黑体和/或所述背景黑体降温。进一步地，所述红外准直光学模块为离轴抛物面镜，所述离轴抛物面镜接收所述模拟的辐射温度信号，将所述模拟的辐射温度信号转换为平行光辐射温度信号输出至所述温度转换模块。进一步地，所述温度转换模块包括温度转换控制器、高低温测试箱、第二反射镜、 移动轨道，所述高低温测试箱，用于产生高低温测试环境；所述温度转换控制器接收所述控制模块的指令，控制所述移动轨道运动，使位于所述移动轨道上的所述第二反射镜运动选择所述平行光辐射温度信号进入高低温测试环境或者室温测试环境。进一步地，所述温度转换模块还包括形变检测模块，所述形变检测模块用于检测所述高低温测试箱内光学平台发生形变的情况。进一步地，形变检测模块包括第三反射镜、光电自准直仪、五棱镜，所述第三反射镜安装在所述光学平台的光具座上，所述光电自准直仪发射的光信号经所述五棱镜后传送至所述第三反射镜，由所述第三反射镜反射后，再经所述五棱镜反射回所述光电自准直仪，由所述光电自准直仪检测所述光学平台的形变情况。本技术的有益效果是1.在同一测试系统中既可实现室温环境下测试红外热像仪的性能，同时还可实现高低温环境下测试红外热像仪的性能。2.本技术技术方案还提高了模拟的辐射温度的精准度，充分考虑具体应用环境对测试结果的影响，将环境的背景温度叠加至目标温度中，也提高了测试系统的稳定性和可靠性。3.由于模拟目标温度的信号是在高低温箱外产生的，这就可缩小高低温箱的体积，而目标温度模拟模块、红外准直光学模块尺寸也是可调的，均可根据用户需求定制相应尺寸，提高了系统的灵活性。附图说明图1为本技术红外热像仪测试系统的构成示意图；图2为本技术中目标温度模拟模块的第一种实现方式的构成示意图；图3为本技术中目标温度模拟模块的第二种实现方式的构成示意图；图4为本技术中目标温度模拟模块的第三种实现方式的构成示意图；图5为本技术中目标温度模拟模块的第四种实现方式的构成示意图；图6为本技术中带充氮气箱体的黑体的示意图；图7为本技术中目标靶的构成示意图；图8为本技术中温度转换模块的构成示意图；图9为本技术中形变检测模块的构成示意图；图10为本技术中光具座的构成示意图；图11为本技术中红外准直光学模块工作原理示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，红外热像仪测试系统，包括控制模块10、目标温度模拟模块20、红外准直光学模块30、温度转换模块40、显示模块50。控制模块10与目标温度模拟模块20相连，控制目标温度模拟模块20输出模拟的辐射温度信号；控制模块10还与温度转换模块 40相连，控制温度转换模块40选取测试环境。其中，红外准直光学模块30接收辐射温度信号，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种红外热像仪测试系统，其特征在于，包括控制模块、目标温度模拟模块、红外准直光学模块、温度转换模块、显示模块，所述控制模块与所述目标温度模拟模块相连，控制所述目标温度模拟模块输出模拟的辐射温度信号；所述控制模块还与所述温度转换模块相连，控制所述温度转换模块选取测试环境；所述红外准直光学模块接收所述辐射温度信号，将所述辐射温度信号转换为平行光辐射温度信号输出至所述温度转换模块；所述温度转换模块，用于产生室温测试环境以及高低温测试环境，并将接收到的所述平行光辐射温度信号投射到位于室温测试环境或者高低温测试环境中的待测红外热像仪上；所述显示模块显示所述待测红外热像仪发送来的红外热图。

【技术特征摘要】
1.一种红外热像仪测试系统，其特征在于，包括控制模块、目标温度模拟模块、红外准直光学模块、温度转换模块、显示模块，所述控制模块与所述目标温度模拟模块相连，控制所述目标温度模拟模块输出模拟的辐射温度信号；所述控制模块还与所述温度转换模块相连，控制所述温度转换模块选取测试环境；所述红外准直光学模块接收所述辐射温度信号，将所述辐射温度信号转换为平行光辐射温度信号输出至所述温度转换模块；所述温度转换模块，用于产生室温测试环境以及高低温测试环境，并将接收到的所述平行光辐射温度信号投射到位于室温测试环境或者高低温测试环境中的待测红外热像仪上；所述显示模块显示所述待测红外热像仪发送来的红外热图。2.按照权利要求1所述的红外热像仪测试系统，其特征在于，所述目标温度模拟模块包括温度控制器、目标黑体、第一反射镜、目标靶，所述温度控制器接收所述控制模块的指令，向所述目标黑体输出温度参数，使所述目标黑体产生目标温度信号，将所述目标温度信号作为所述模拟的辐射温度信号经所述目标靶上的小孔投射到所述第一反射镜上，再经所述第一反射镜反射后输出到所述红外准直光学模块。3.按照权利要求2所述的红外热像仪测试系统，其特征在于，所述目标温度模拟模块还包括制冷单元，所述制冷单元接收所述温度控制器的指令，向所述目标黑体输出温度参数，加快所述目标黑体降温。4.按照权利要求2所述的红外热像仪测试系统，其特征在于，所述目标温度模拟模块还包括背景黑体，所述温度控制器还接收所述控制模块的指令，向所述背景黑体输出温度参数，使所述背景黑体产生背景温度信号，所述背景温度信号经所述目标靶的全放射面反射到所述第一反射镜上，所述第一反射镜汇合所述目标温度信号以及所述背景温度信号作为所述模拟的辐射温度信号，所述模拟的辐射温度信号经所述第一反射镜反射后输出到所述红外准直光学模块。5.按照权利要求4所述的红外热像仪测试系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，范芸，赵秀娟，胡佳伟，马彦静，徐莹，
申请(专利权)人：烟台艾睿光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37