logo logo

Методы и аппаратура технологического и аттестационного контроля тепловизоров

Методы и аппаратура технологического контроля

современный тепловизор

На этапе сборки и юстировки оптико-механической части тепловизоров возникают проблемы, обусловленные непрозрачностью в видимом диапазоне компонент оптической системы. В связи с этим такие задачи, как оценка качества оптической системы, контроль положения чувствительных элементов ПИ и др. могут быть решены только с использованием фотоэлектрических методов.
Контроль качества оптической системы тепловизоров производят на основе анализа измеренной ОПФ. Существуют различные методы измерения ОПФ, но наибольшее распространение для контроля ИК систем получили методы, основанные на измерении пограничной кривой. Суть метода заключается в следующем.
На рис.1 представлена схема установки для измерения ОПФ. В качестве тест- объекта, расположенного в фокальной плоскости коллиматора используется подвижная диафрагма типа "нож".
схема установки для измерения ОПФ
Рис. 1 Схема установки для измерения оптических передаточных функций объективов и приемных систем тепловизоров: 1 – ИК-излучатель; 2 ножевая диафрагма; 3 – коллиматор; 4 – контролируемый объектив; 5 – анализирующая диафрагма; 6 – ПИ; 7 – усилитель; 8 – интерфейсный модуль; 9 – ЭВМ.
Если такую диафрагму подсветить от некоторого источника, то распределение яркости в фокальной плоскости коллиматора можно выразить через функцию Хевисайда следующим образом

Освещенность в плоскости изображения контролируемой оптической системы, в предположении, что коллиматор не вносит искажений, описывается как

где HN (x ) – функция рассеяния линии;

к0 – коэффициент пропорциональности.
Поток излучения после анализирующей щелевой диафрагмы, имеющей размеры, гораздо меньшие, чем размер пятна рассеяния контролируемого объектива, равен

Если выражение (3) продифференцировать и затем вычислить преобразование Фурье, то получим

Принцип измерения погрешностей юстировки приемной системы тепловизора вытекает из следующих свойств ОПФ. Если анализирующая диафрагма или чувствительная площадка ПИ смещена вдоль оптической оси, то график функции, описывающей модуль ОПФ, за редким исключением во всем диапазоне пространственных частот будет ниже, чем ОПФ для плоскости наилучшей установки. Если анализирующая диафрагма или чувствительные площадки ПИ сместить от оптической оси в поперечном направлении, то график частотно-фазовой характеристики изменит наклон, пропорционально величине смещения.

Методы и аппаратура для аттестационного контроля.

Основными параметрами тепловизора, подлежащими аттестационному контролю являются ДГ и ДТр (vT). Схема установки, предназначенной для измерения этих
параметров, представлена на рис.2.
Схема установки для аттестационного контроля тепловизоров
Рис 2 Схема установки для аттестационного контроля тепловизоров: 1 и 5 – излучатели в виде АЧТ; 2 – блок тест-объектов; 3 – коллиматор; 4 – ослабляющий нейтральный ИК фильтр; 6 – полупрозрачное зеркало; 7 и 8 – контролируемый тепловизор.
В состав установки входят два АЧТ, одно из которых подсвечивает транспарант с соответствующим пространственным коэффициентом пропускания, а другое – создает уровень равномерного фона. Для варьирования температурного контраста в схеме данной установки предусмотрены нейтральные сменные ИК фильтры. Параметр ДТп измеряется с использованием осциллографа, а ДТр (vT) определяется субъективным методом на основе оценок, даваемых тренированными операторами.

Метки материала: ,

Похожие материалы:

bottom