本發(fā)明屬于太赫茲或紅外焦平面探測(cè)器領(lǐng)域，具體涉及一種太赫茲或紅外焦平面探測(cè)器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，紅外成像技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的地位越來(lái)越重要，在軍事、公共安全、醫(yī)療等方面的應(yīng)用也越來(lái)越多。紅外焦平面陣列（Infrared Focal Plane Array, IRFPA）探測(cè)器作為紅外探測(cè)系統(tǒng)的核心，其質(zhì)量的好壞決定最后整個(gè)紅外成像系統(tǒng)的質(zhì)量。因而在紅外探測(cè)器生成過(guò)程中，需要對(duì)探測(cè)器成品進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試，以保證其能夠正常完成紅外探測(cè)成像任務(wù)。

目前的紅外探測(cè)器測(cè)試系統(tǒng)是在國(guó)標(biāo)GB17444的基礎(chǔ)上，搭建測(cè)試系統(tǒng)，利用標(biāo)定輻射源改變輻射條件，然后分別采集相關(guān)數(shù)據(jù)再進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用中，由于標(biāo)定輻射源的變化需要一段時(shí)間，并且操作對(duì)測(cè)試人員有一定技術(shù)要求，因此需要投入大量的人力成本和時(shí)間成本。隨著紅外焦平面陣列探測(cè)器的大量需求，原有的測(cè)試系統(tǒng)和方法無(wú)法滿(mǎn)足大批量的測(cè)試任務(wù)，因而急需一種高效率的節(jié)省人力成本的紅外焦平面探測(cè)器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

非制冷太赫茲焦平面陣列（THzFPA）探測(cè)器是在紅外焦平面陣列探測(cè)器的基礎(chǔ)上，通過(guò)增強(qiáng)對(duì)太赫茲波段的吸收研制而成。其成像機(jī)理、測(cè)試方法可以參考紅外探測(cè)器領(lǐng)域相關(guān)原理和方法。隨著太赫茲波段應(yīng)用的研究與發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)在未來(lái)，太赫茲焦平面陣列探測(cè)器將會(huì)像紅外焦平面探測(cè)器一樣得到廣泛的應(yīng)用，因而太赫茲焦平面探測(cè)器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)將會(huì)發(fā)揮重要作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了適應(yīng)紅外（太赫茲）焦平面探測(cè)器需求量增大的趨勢(shì)，改進(jìn)測(cè)試方法，減小人力成本和測(cè)試時(shí)間，在保證測(cè)試準(zhǔn)確性前提下的提高測(cè)試效率。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種太赫茲或紅外焦平面探測(cè)器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)包括：工控機(jī)，標(biāo)定輻射源A，標(biāo)定輻射源B，電機(jī)，測(cè)試器件（紅外焦平面陣列探測(cè)器或者太赫茲焦平面陣列探測(cè)器），電子電路和數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路。

作為優(yōu)選方式，所述工控機(jī)上安裝自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)上位機(jī)軟件，通過(guò)串口與PCI Express總線(xiàn)與電子電路部分通信，控制整個(gè)測(cè)試流程，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)采集計(jì)算和分析；

作為優(yōu)選方式，所述標(biāo)定輻射源A和B輻射功率不同，用于標(biāo)定測(cè)試條件，常用的標(biāo)定輻射源為面源黑體，分別設(shè)置其溫度為20攝氏度和35攝氏度，即為兩種不同輻射功率的標(biāo)定輻射源；

作為優(yōu)選方式，所述電機(jī)的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)會(huì)附帶一個(gè)電機(jī)控制器，可以在上位機(jī)上通過(guò)串口給電機(jī)控制器發(fā)指令控制電機(jī)的移動(dòng)，電機(jī)上面安置標(biāo)定輻射源A和B，在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)移動(dòng)電機(jī)改變標(biāo)定輻射源位置，從而給待測(cè)探測(cè)器不同的測(cè)試條件；

作為優(yōu)選方式，所述測(cè)試器件為各類(lèi)像元尺寸的紅外焦平面陣列探測(cè)器或太赫茲焦平面陣列探測(cè)器；

作為優(yōu)選方式，所述電子電路部分包括電壓偏置源、時(shí)序控制器，它是探測(cè)器的直接控制模塊，負(fù)責(zé)給探測(cè)器加上規(guī)定的偏置電壓和時(shí)鐘信號(hào)；

作為優(yōu)選方式，所述數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路負(fù)責(zé)上位機(jī)與電子電路間控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的傳輸，包括串口控制信號(hào)和采集的數(shù)據(jù)，采用串口通信、PCI Express通信、CameraLink等協(xié)議。

本發(fā)明提供一種測(cè)試方法，并應(yīng)用此測(cè)試方法編寫(xiě)上位機(jī)軟件，在以上測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。測(cè)試方法如下：

搭建好測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)置，保證電源能正常供給，同時(shí)將標(biāo)定輻射源調(diào)節(jié)置預(yù)定的輻射功率；

安裝待測(cè)探測(cè)器，保證探測(cè)器各引腳接觸良好，此時(shí)探測(cè)器處于待加電狀態(tài)；

通過(guò)上位機(jī)指令，移動(dòng)電機(jī)，使電機(jī)上標(biāo)定輻射源A對(duì)準(zhǔn)已經(jīng)在設(shè)定狀態(tài)下工作的探測(cè)器，同時(shí)，控制電子電路給探測(cè)器加電，使其工作在正常狀態(tài)下；

在當(dāng)前狀態(tài)下，采集K幀圖像數(shù)據(jù)；

移動(dòng)電機(jī)，使電機(jī)上標(biāo)定輻射源B對(duì)準(zhǔn)已經(jīng)在設(shè)定狀態(tài)下工作的探測(cè)器；

在當(dāng)前狀態(tài)下，采集K幀圖像數(shù)據(jù)；

上位機(jī)通過(guò)兩組圖像數(shù)據(jù)計(jì)算，同時(shí)，控制電子電路斷電，并控制電機(jī)恢復(fù)到初始位置，

此時(shí)，我們就完成一顆探測(cè)器的測(cè)試工作，卸下探測(cè)器并收回。重復(fù)上述步驟，可以進(jìn)行下一顆探測(cè)器的測(cè)試工作。

本發(fā)明有益效果為：

1 本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有太赫茲或紅外焦平面探測(cè)器測(cè)試系統(tǒng)，我們使用兩個(gè)標(biāo)定輻射源，從而能夠省去原來(lái)使用一個(gè)標(biāo)定輻射源變換功率所消耗的時(shí)間，提高測(cè)試效率；

2 本發(fā)明從安裝探測(cè)器開(kāi)始，全程采用自動(dòng)化測(cè)試，極大減少操作次數(shù)，降低人力成本，從而在最后節(jié)省整個(gè)探測(cè)器的生產(chǎn)成本；

3 本發(fā)明在安裝探測(cè)器后，由機(jī)器控制整個(gè)測(cè)試流程，從而避免由于測(cè)試人員疏忽導(dǎo)致的各種不確定因素，從而提高了測(cè)試的正確率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明各組成部分示意圖，其中101為標(biāo)定輻射源B,102為標(biāo)定輻射源A,103為電機(jī)，104為數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路中控制線(xiàn)路部分，105為工控機(jī)，106為待測(cè)探測(cè)器，107為電子電路裝置，108為數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路中數(shù)據(jù)傳輸部分。

圖2為本發(fā)明測(cè)試方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

圖1所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的各部分框架圖。如圖1所示，各部分組成為： 101為標(biāo)定輻射源B,102為標(biāo)定輻射源A,103為電機(jī)，104為數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路中控制線(xiàn)路部分，105為工控機(jī)，106為待測(cè)探測(cè)器，107為電子電路裝置，108為數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路中數(shù)據(jù)傳輸部分。

我們以非制冷紅外焦平面探測(cè)器為例，進(jìn)行實(shí)施例的說(shuō)明。

本實(shí)施例中待測(cè)探測(cè)器106為非制冷紅外焦平面陣列探測(cè)器，其常見(jiàn)尺寸有384*288、640*480等。

在所示工控機(jī)上安裝自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)上位機(jī)軟件，通過(guò)串口與PCI Express總線(xiàn)與電子電路部分通信，控制整個(gè)測(cè)試流程，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)采集計(jì)算和分析；

由于紅外探測(cè)器對(duì)溫度敏感，所以選用面源黑體作為標(biāo)定輻射源，而且在計(jì)算探測(cè)器響應(yīng)、NETD等參數(shù)過(guò)程中，需要兩種不同輻射功率下的探測(cè)器電壓輸出作差，所以給面源黑體設(shè)置兩種溫度。其中，標(biāo)定輻射源A的溫度設(shè)為20攝氏度，B設(shè)為35攝氏度。

所述電機(jī)的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)會(huì)附帶一個(gè)電機(jī)控制器，可以在上位機(jī)上通過(guò)串口給電機(jī)控制器發(fā)指令控制電機(jī)的移動(dòng)，電機(jī)上面安置標(biāo)定輻射源A和B，在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)移動(dòng)電機(jī)改變標(biāo)定輻射源位置，從而給待測(cè)探測(cè)器不同的測(cè)試條件。

所述電子電路部分包括電壓偏置源、時(shí)序控制器，它是探測(cè)器的直接控制模塊，負(fù)責(zé)給探測(cè)器加上規(guī)定的偏置電壓和時(shí)鐘信號(hào)；選擇FPGA或者單片機(jī)作為其控制芯片，并且通過(guò)FPGA或者單片機(jī)配合相應(yīng)芯片對(duì)探測(cè)器的偏壓時(shí)鐘信號(hào)等進(jìn)行直接控制，并且將探測(cè)器工作時(shí)輸出通過(guò)PCI Express或者CameraLink等協(xié)議傳輸?shù)焦た貦C(jī)上，通過(guò)串口通信協(xié)議與上位機(jī)通信，從而收發(fā)指令信號(hào)。

在以上系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖2所述測(cè)試方法編寫(xiě)上位機(jī)軟件便可以完成紅外探測(cè)器的自動(dòng)化測(cè)試，其測(cè)試步驟如下：

（1）搭建好測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)置，保證電源能正常供給，同時(shí)將標(biāo)定輻射源調(diào)節(jié)置預(yù)定的輻射功率；

（2）安裝待測(cè)探測(cè)器，保證探測(cè)器各引腳接觸良好，此時(shí)探測(cè)器處于待加電狀態(tài)；

（3）通過(guò)上位機(jī)指令，移動(dòng)電機(jī)，使電機(jī)上標(biāo)定輻射源A對(duì)準(zhǔn)已經(jīng)在設(shè)定狀態(tài)下工作的探測(cè)器，同時(shí)，控制電子電路給探測(cè)器加電，使其工作在正常狀態(tài)下；

（4）在當(dāng)前狀態(tài)下，采集K幀圖像數(shù)據(jù)；

（5）移動(dòng)電機(jī)，使電機(jī)上標(biāo)定輻射源B對(duì)準(zhǔn)已經(jīng)在設(shè)定狀態(tài)下工作的探測(cè)器；

（6）在當(dāng)前狀態(tài)下，采集K幀圖像數(shù)據(jù)；

（7）上位機(jī)通過(guò)兩組圖像數(shù)據(jù)計(jì)算，同時(shí)，控制電子電路斷電，并控制電機(jī)恢復(fù)到初始位置，

此時(shí)，我們就完成一顆探測(cè)器的測(cè)試工作，卸下探測(cè)器并收回。

（8）回到步驟（2），可以進(jìn)行下一顆探測(cè)器的測(cè)試工作。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。