一種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)率的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)率的裝 置，還涉及一種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光譜響應(yīng)率是紅外探測(cè)器的主要參數(shù)，紅外探測(cè)器的光譜響應(yīng)范圍和大小直接決 定了該探測(cè)器的好壞?，F(xiàn)有的測(cè)量單波長(zhǎng)點(diǎn)的紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)率的裝置和方法，由于 很多待測(cè)紅外探測(cè)器測(cè)試的時(shí)候都需要測(cè)量一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)各個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)的光譜響應(yīng)率，并 要根據(jù)波長(zhǎng)和響應(yīng)率繪制光譜響應(yīng)率曲線。目前，需要人工一個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)一個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)的測(cè)量， 而通常每次需要測(cè)量的波長(zhǎng)點(diǎn)數(shù)都在一百個(gè)以上，十分繁瑣、耗時(shí)。
[0003] 現(xiàn)有的測(cè)量紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)率的裝置和方法存在以下不足：
[0004] (1)由于待測(cè)探測(cè)器是不同生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的，輸出光譜響應(yīng)數(shù)值的方法各不相同， 如果需要記錄，只能人工手動(dòng)記錄；
[0005] (2)操作繁瑣，待測(cè)探測(cè)器的光譜響應(yīng)是有光時(shí)的光譜響應(yīng)數(shù)值與無光時(shí)的光譜 響應(yīng)數(shù)值之差，所以每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)測(cè)量都需要人工遮光，十分麻煩；
[0006] (3)耗時(shí)長(zhǎng)，測(cè)量不準(zhǔn)確，當(dāng)測(cè)量上百個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)時(shí)，需要很長(zhǎng)時(shí)間，而時(shí)間越長(zhǎng)，光 源變化越多，導(dǎo)致開始測(cè)量的時(shí)候和后面測(cè)量的結(jié)果不一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)率的裝 置和方法，該方法利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，整個(gè)測(cè)量過程基本不需要人工參與，效率明顯提高。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0009] -種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)的裝置，包括:光源、單色儀、標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待 測(cè)探測(cè)器、攝像頭和計(jì)算機(jī)；
[0010] 光源經(jīng)過單色儀后形成單色光，單色光打到標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器后，標(biāo)準(zhǔn)探 測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器顯示光譜響應(yīng)數(shù)值，攝像頭采集到光譜響應(yīng)數(shù)值的圖像，通過相關(guān)接口 傳給計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像數(shù)字識(shí)別，記錄下相應(yīng)的光譜響應(yīng)數(shù)值，計(jì)算機(jī)再控制單 色儀進(jìn)行濾光片的打開和關(guān)閉，然后進(jìn)行下一輪的采集。
[0011] 本發(fā)明還提出了一種基于上述裝置的快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)的方法，光源 輻射進(jìn)入單色儀入口狹縫的輻射通量Φ，單色儀出口狹縫的輻射通量Φa，單色儀和探測(cè)器 間所有光學(xué)元件的透過率τ，探測(cè)器接收到的光譜輻射通量為Φ^ = τΦλ;#準(zhǔn)探測(cè)器和待 測(cè)探測(cè)器的輸出如下：
[0012] Vstd(A)cx〇D；A * Rstd(A) (1)
[0013] Vtest(A)cX〇D)A * Rtest(A) (2)
[0014] 其中，Rstd(A)，Rtest(A)分別為標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)率；
[0015] 從式(1)和式(2)得出待測(cè)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)率：
[0017]式中，Ki為一常數(shù)，Rtest'（λ)為待測(cè)探測(cè)器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的光譜響應(yīng)率；
[0019] 通過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的輸出并已知標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)，通 過上式計(jì)算出Rtest'（入）。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021 ] (1)全程自動(dòng)化操作，無需人工干預(yù)，操作簡(jiǎn)單便捷；
[0022] (2)測(cè)量大數(shù)據(jù)量的波長(zhǎng)點(diǎn)時(shí)，快速準(zhǔn)確，能在光源穩(wěn)定的時(shí)間段內(nèi)，完成測(cè)量；
[0023] (3)具有通用性，適用于不同生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的不同的紅外探測(cè)器。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本發(fā)明快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明提出了一種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)的裝置，包括:光源、 單色儀、標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器、攝像頭和計(jì)算機(jī)。
[0028] 光源經(jīng)過單色儀后形成單色光，單色光打到標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器后，標(biāo)準(zhǔn)探 測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器顯示光譜響應(yīng)數(shù)值，攝像頭采集到光譜響應(yīng)數(shù)值的圖像，通過相關(guān)接口 傳給計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像數(shù)字識(shí)別，記錄下相應(yīng)的光譜響應(yīng)數(shù)值，計(jì)算機(jī)再控制單 色儀進(jìn)行濾光片的打開和關(guān)閉，然后進(jìn)行下一輪的采集。
[0029] 下面對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的裝置進(jìn)行光譜響應(yīng)率測(cè)量的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030] 輻射通量Φ是光源輻射進(jìn)入單色儀入口狹縫的輻射通量，Φλ是單色儀出口狹縫 的輻射通量，τ是單色儀和探測(cè)器間所有光學(xué)元件的透過率，探測(cè)器接收到的光譜輻射通量 為 Φ?,λ = τΦλ。標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的輸出如下所示：
[0031] Vstd(^) OC Φ〇,λ · Rstd(^) (1)
[0032] Vtest(A)cx〇D；A . Rtest(A) (2)
[0033] 其中，Rstd(A)，Rtest(A)分別為標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)率。從式 (1)和式(2)可以得出待測(cè)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)率：
[0035]式中，L為一常數(shù)，Rtest'（λ)為待測(cè)探測(cè)器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的光譜響應(yīng)率。
[0037]只要通過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的輸出并已知標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的相對(duì)光譜響 應(yīng)，就可以通過上式計(jì)算出Rtest'（入）。
[0038] 本發(fā)明的整個(gè)過程都是自動(dòng)化進(jìn)行，在計(jì)算機(jī)上只需要設(shè)置波長(zhǎng)范圍、波長(zhǎng)步進(jìn) 值以及每一輪采集需要的間隔時(shí)間即可;整個(gè)過程快速方便，不需要過多人工干預(yù)，而且對(duì) 不同的紅外探測(cè)器具有通用性。
[0039] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)的裝置，其特征在于，包括:光源、單色儀、標(biāo)準(zhǔn)探 測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器、攝像頭和計(jì)算機(jī)； 光源經(jīng)過單色儀后形成單色光，單色光打到標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器后，標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器 和待測(cè)探測(cè)器顯示光譜響應(yīng)數(shù)值，攝像頭采集到光譜響應(yīng)數(shù)值的圖像，通過相關(guān)接口傳給 計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像數(shù)字識(shí)別，記錄下相應(yīng)的光譜響應(yīng)數(shù)值，計(jì)算機(jī)再控制單色儀 進(jìn)行濾光片的打開和關(guān)閉，然后進(jìn)行下一輪的采集。2. 基于權(quán)利要求1所述裝置的快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)的方法，其特征在于， 光源輻射進(jìn)入單色儀入口狹縫的輻射通量Φ，單色儀出口狹縫的輻射通量Φα，單色儀 和探測(cè)器間所有光學(xué)元件的透過率τ，探測(cè)器接收到的光譜輻射通量為Φ^ = τΦλ;標(biāo)準(zhǔn)探 測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的輸出如下： Vstd (λ·) Φ d，λ · Rstd (入）（1) Vtest(A)〇C〇D；A · Rtest(A) (2) 其中，Rstd(A)，Rtest(A)分別為標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)率； 從式(1)和式(2)得出待測(cè)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)率：(3) 式中，L為一常數(shù)，Rtest'（λ)為待測(cè)探測(cè)器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的光譜響應(yīng)率；(4) 通過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器的輸出并已知標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)，通過上 式計(jì)算出Rtest'（入)。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種快速記錄紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)的裝置，包括：光源、單色儀、標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器、攝像頭和計(jì)算機(jī)；光源經(jīng)過單色儀后形成單色光，單色光打到標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器后，標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和待測(cè)探測(cè)器顯示光譜響應(yīng)數(shù)值，攝像頭采集到光譜響應(yīng)數(shù)值的圖像，通過相關(guān)接口傳給計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像數(shù)字識(shí)別，記錄下相應(yīng)的光譜響應(yīng)數(shù)值，計(jì)算機(jī)再控制單色儀進(jìn)行濾光片的打開和關(guān)閉，然后進(jìn)行下一輪的采集。本發(fā)明的整個(gè)過程都是自動(dòng)化進(jìn)行，在計(jì)算機(jī)上只需要設(shè)置波長(zhǎng)范圍、波長(zhǎng)步進(jìn)值以及每一輪采集需要的間隔時(shí)間即可；整個(gè)過程快速方便，不需要過多人工干預(yù)，而且對(duì)不同的紅外探測(cè)器具有通用性。
【IPC分類】G01M11/02
【公開號(hào)】CN105606341
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510981358
【發(fā)明人】姜斌, 應(yīng)承平, 劉紅元, 王洪超, 霍明明
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日