本发明专利技术公开了一种光电系统快速自校准用标准综合靶板及其测量方法，主要技术特点是，标准综合靶板包括基板、图案、基底、压圈，依次紧压封装在一个壳体内，图案由金属膜上刻蚀的三角形分布通孔阵列填充微纳米显示粉构成；标准综合靶板放置于被测光电系统的光学系统的远场(平行光管的焦平面上或远距离处)，光电系统瞄准标准综合靶板发射激光，标准综合靶板的图案反射激光光斑图像且瞬时辐射可见光、红外的激光光斑图像，被测光电系统接收并存储数字图像，计算数字图像中通孔及三角形互补阵列的几何中心和直线长度，与理论值比对获得光电系统的数字图像校正函数、分辨率、照射精度、跟踪角速度、跟踪精度参数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术光电系统检测领域，主要涉及一种激光辐照致瞬时辐射高分辨率可见光图像和红外图像的标准综合靶板，尤其涉及一种具有金属膜上刻蚀孔阵且填充微纳米显示粉图案的标准综合靶板及其光电系统的校正函数、分辨率、照射精度、跟踪角速度、跟踪精度的快速测量方法。
技术介绍
光电系统通常由光电传感器、稳定平台和控制与处理单元组成，光电传感器通常包括不同辐射波段的多个光学系统及其探测器；光电系统对不同辐射波段的目标实施周视探测和跟踪且输出数字图像，对这些数字图像和光电系统性能的快速校正、光轴校准和跟踪精度测量，需要标准综合祀板。传统的对光电系统的像质评价方法是对不同辐射波段的光学系统分辐射波段进行像质评价，采用各自辐射波段对应材质的不同规格的多组标准靶板成像进行分析评价，标准靶板的图案采用不同粗细的条形线对纵横交错排布，评价时将标准靶板放置于光学系统的远场(平行光管的焦平面上或远距离处)进行测量，光学系统对不同粗细的条形线对逐个成像，根据视场中图像的条形线对清晰程度目视判断光学系统的分辨率，根据视场中图像的条形线对的笔直程度判断光学系统的形变，对光学系统进行调试修正；这种方法过程复杂，计算数据量大，光电系统快速维护受到限制，还有因测量人员的个体目视水平差异带来误差，且无法准确定量计算，测量结果无法直接用于对实测目标图像的校正；传统的对光电系统的激光照射精度测量采用先瞄准十字靶板的十字线中心，再发射激光，然后用光斑跟踪仪测量激光光斑中心与靶板上十字线中心的偏差量，该偏差量除以光电系统到十字靶板的距离，获得照射精度，这种方法的测量结果包含了光电系统的瞄准误差，对操作人员的要求高；传统的对光电系统·的跟踪角速度测量采用对设定运动速度的目标瞄准且锁定跟踪，根据跟踪情况进行实测评价，这种测量方法对测量场地和目标速度有较高要求，很难快速对跟踪角速度进行测量；专利号:ZL200710081409.0《多波段多光轴光电系统光轴校准用校轴靶》公开了一种基于光纤棒端面抗激光福射的校准祀面，其特征在于光纤棒前端面均处在同一个平面内且径向紧邻构成靶面，在远离靶面一端各光纤棒之间的缝隙中填充显示粉。该专利适用于高功率密度高重复频率激光辐射的光电系统校准，对较弱功率激光辐照致瞬时红外辐射亮度不足。国家专利技术专利申请号:2008102326185《载体光电系列动态自校准用校准方法和标准靶板》公开了一种由激光致瞬时发光、发热材料制成的圆孔与圆环阵列图案的标准靶板，该圆孔与环阵列图案适合目视判断，测量速度受到限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是，针对光电系统数字图像的快速校正用标准靶板的不足，提供一种基于脉冲激光辐照致瞬时反射、辐射高分辨率可见光和红外图像的标准综合靶板。本专利技术要解决的第二个技术问题是，针对光电系统数字图像快速校正方法的不足，提供一种基于标准综合靶板的数字图像校正函数、分辨率的测量方法。本专利技术要解决的第三个技术问题是，针对光电系统激光照射精度、跟踪角速度、跟踪精度测量方法的不足，提供一种基于标准综合祀板的激光照射精度、跟踪角速度、跟踪精度的测量方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的光电系统校正用标准综合靶板包括基板、图案、基底、压圈，依次紧压封装在一个壳体内，其特征在于:所述基板是激光、可见光、红外辐射透射的光学平板，所述图案由附着在基板上的金属膜层、微纳米显示粉组成，所述金属膜层是单层金属膜或多层金属膜，多层金属膜的熔点从紧靠基板逐渐降低且热导率逐渐增大，金属膜上刻蚀直径相同的圆形通孔阵列，相邻的圆形通孔中心构成正三角形，相邻圆形通孔之间的三角形区域金属膜将各个圆形通孔隔离，且三角形的角尖处逐渐变细且相互连接，构成图案的最细处，其线条的宽度W等于圆形通孔间距减去圆形通孔直径，该三角形区域构成对激光辐照反射激光图像和瞬时辐射红外图像的区域，所述微纳米显示粉填充在圆形通孔内，是对激光辐照转换成可见光的微纳米颗粒粉料，所述基底为金属平板，紧靠图案的一面为光面；所述壳体为一端有底的空心管，且底上有通孔；所述压圈与壳体固连；激光穿过基板辐照图案，图案中的三角形区域金属膜反射和吸收激光能量，吸收的激光能量使金属膜的温度迅速升高，同时辐射红外图像，微纳米显示粉吸收激光能量辐射可见光图像，紧压图案的基底光面上的微观结构顶端与图案的金属膜紧压，构成快速热传导通道，使金属膜受激光辐照导致温升的热量快速传导到基底上，红外辐射和热传导使金属膜的温度快速降低，红外辐射图像快速变化直至消失，实现激光光斑的瞬时辐射红外图像。本专利技术还包括数字图像校正函数、分辨率测量方法，其测量步骤:①将所述标准靶板放置在被测光学系统的远场(平行光管的焦平面上或远距离处)；②光电系统的激光器发射激光照射标准靶板，激光穿过基板辐照图案，图案的三角形金属膜反射激光，形成由亮三角形和暗圆孔互补阵列构成的激光光斑图像，光电系统的激光接收器接收该图像；图案的三角形金属膜吸收激光，温度迅速升高，同时辐射由亮三角形和暗圆孔互补阵列构成的激光光斑的红外辐射图像，光电系统的红外热像仪接收该图像；微纳米显示粉吸收激光能量，辐射由亮圆孔和暗三角形互补阵列构成激光光斑的可见光辐射图像，光电系统的可见光电视接收该图像；③光电系统接收的图像经数-模转换，变成数字图像并存储在计算机中；④求取数字图像校正函数，以图像中的三角形阵列为样本,求取三角形阵列中每一个三角形的几何中心T(Xi，yi)，i = 1,2,…，N，N是三角形的个数，计算相邻三角形几何中心的距离Ln、Li2, Li3，并求出所有相邻三角形几何中心T(Xi，Yi)之间距离的平均值Z，依据ITljLyZ=I对图像中所有三角形几何中心逐一进行校正，其中:i = 1,2,…，N，j = 1,2,3，对相邻三角形的 几何中心T (Xpyi)之间的像素的校正采用插值法，建立图像校正函数r ;以图像中的圆孔为样本，求取圆孔阵列中每一个圆孔的几何中心C(Xyyi)，i = 1，2，…，N，N是圆孔的个数，计算相邻圆孔几何中心的距离Dn、Di2、Di3、Di4, Di5, Di6,并求出所有相邻圆孔几何中心C(Xi，Yi)之间距离的平均值万，依据SljDu/D=l对图像中所有圆孔几何中心c(Xi，Yi)逐一进行校正，其中:1 = 1,2,…，N，j = 1，2，3，4，5，6，对相邻圆孔的几何中心C(Xi，Yi)之间的像素的校正采用插值法，建立图像校正函数s ;将数字图像校正函数r、校正函数s存储在计算机中，以备对光电系统实测图像校正时调用；⑤在三角形阵列中画直线，求取最长直线Lmax,计算a = LmJL,0<α ^(3-V3 )，其中L = MAX (Lil, Li2, Li3);对标准综合靶板放置在平行光管的焦距为f焦平面上的情况，当1<α < (3-士)时，光电系统的分辨率优于标准综合靶板最细处线条宽度w,用弧度表述等于Θ =w/f，i0< a < I时,根据通孔之间的三角形几何计算获得图像中三角形角尖处对应的金属膜的实际宽度d，用弧度表述的分辨率值等于Θ = d/f ;对标准综合靶板放置在远距离R处的情况，当a ^(3-V3 )时，光电系统的分辨率优于标准综合靶板最细处线条宽度W，光电系统的分辨率用弧度表述Θ =本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种标准综合靶板，包括基板(1)、图案(2)、基底(3)、压圈(4)，依次紧压封装在一个壳体(5)内，其特征在于：所述基板(1)是激光、可见光、红外辐射透射的光学平板，所述图案(2)由附着在基板(1)上的金属膜层(21)、微纳米显示粉(22)构成，所述金属膜层(21)是单层金属膜或多层金属膜，多层金属膜的熔点从紧靠基板(1)逐渐降低且热导率逐渐增大，所述金属膜(21)上刻蚀直径相同的通孔阵列，相邻的通孔中心构成正三角形，相邻通孔之间的三角形区域金属膜将各个通孔隔离，且三角形的角尖处逐渐变细且相互连接，构成图案(2)的最细处，其线条的宽度w等于通孔间距减去通孔直径，该三角形区域构成对激光辐照反射激光图像和瞬时辐射红外图像的区域，所述微纳米显示粉(22)填充在通孔内，是对激光辐照转换成可见光的微纳米粉料，所述基底(3)为金属平板，紧靠图案(2)的一面为光面；所述壳体(5)为一端有底的空心管，且底上有通孔；所述压圈(4)与壳体(5)固连；激光穿过基板(1)辐照图案(2)，图案(2)中的三角形区域金属膜(21)反射和吸收激光能量，吸收的激光能量使金属膜(21)的温度迅速升高，同时辐射红外图像，微纳米显示粉(22)吸收激光能量辐射可见光图像，紧压图案(2)的基底(3)光面上的微观结构顶端与图案(2)的金属膜(21)构成快速热传导通道，使金属膜(21)受激光辐照导致温升的热量快速传导到基底(3)上，红外辐射和热传导使金属膜(21)的温度快速降低，红外辐射图像快速变化直至消失，实现激光光斑的瞬时辐射红外图像。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：南瑶，李勤学，候春屏，贾选军，桑鹏，刘瑞星，常伟军，陈秀萍，
申请(专利权)人：中国兵器工业第二零五研究所，
类型：发明
国别省市：
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