用于光电系统校准的反射靶标、校准方法及靶标制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于光电系统校准的反射靶标、校准方法及反射靶标制备方法，反射靶标包括基板及设置在基板上的反射靶材，所述的反射靶材由重量比为15

【技术实现步骤摘要】
用于光电系统校准的反射靶标、校准方法及靶标制备方法


[0001]本专利技术属于光电测试装备和应用
，涉及一种用于光电吊舱中光电系统校准检测的反射靶标、校准方法及其制备方法。

技术介绍

[0002]光电吊舱在航空、航天领域应用愈加广泛，光电吊舱的光电系统集成了可见光摄像机、红外热像仪和激光测距机三套装置，其中激光测距机采用1064nm的高功率近红外激光器，激光测距机对目标发射激光，而采用可见光摄像机、红外热像仪对目标成像，应用中需要三套装置的光轴保持平行。但在光电吊舱生产和应用中，三套装置的光轴平行性调试成为一个技术难题，通常采用大口径平行光管加入可见光和红外光光源进行平行度调试和校准，由于调试设备体积、重量比较大以及对场地的要求高，无法满足在线自校和工程测试的要求。

技术实现思路

[0003](一)专利技术目的
[0004]本专利技术的目的是：提供一种用于光电系统校准的反射靶标、校准方法及反射靶标制备方法，反射靶标在受到1μm激光照射后，上转换材料发出可见光，用于可见光像机的轴向校准，同时激光到反射靶标后因温升达到数十度至百度，激光照射位置同时产生红外谱，对红外热像仪进行轴向标校。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于光电系统校准的反射靶标，其包括基板5及设置在基板5上的反射靶材，所述的反射靶材由重量比为15
‑
25份的上转换材料粉、50
‑
70份的氧化铝粉和15
‑
25份的导热胶混合后烧结而成。
[0007]优选地，所述反射靶材为厚度为2
‑
3mm、直径为10
‑
20mm的圆形靶材。
[0008]优选地，所述反射靶材的中心加工有十字刻线，十字刻线的深度为0.5
‑
1mm。
[0009]优选地，所述基板为铝板，反射靶材通过导热胶粘接在基板上。
[0010]优选地，所述上转换材料为稀土上转换发光材料NaYF4。
[0011]优选地，所述反射靶材由重量比为15份的上转换材料粉、70份的氧化铝粉和15份的导热银胶混合后烧结而成。
[0012]优选地，所述反射靶材由重量比为25份的上转换材料粉、50份的氧化铝粉和25份的导热银胶混合后烧结而成。
[0013]优选地，所述反射靶材由重量比为20份的上转换材料粉、60份的氧化铝粉和20份的导热银胶混合后烧结而成。
[0014]本专利技术还提供一种使用反射靶标对光电系统校准的方法，包括以下步骤：
[0015]步骤一：光电系统的激光测距机发射红外激光到设定距离外布置的反射靶标，反射靶标上转换材料发出可见光，同时靶材温升产生红外辐射；
[0016]步骤二：光电系统的可见光相机和红外热像仪分别获取激光的可见光光斑和红外热成像光斑；
[0017]步骤三：对光电系统的光轴进行调节，使得可见光光斑和红外热成像光斑均成像在设定的图像传感器中心，消除轴向夹角偏差。
[0018]本专利技术又提供一种用于光电系统校准的反射靶标的制备方法，包括以下步骤：
[0019]步骤一：将重量比为15
‑
25份的上转换材料粉、50
‑
70份的氧化铝份和15
‑
25份的导热银胶，充分均匀混合并球磨为粉状；
[0020]步骤二：采用真空烧结法，在温度为150
‑
200
°
下烧结8
‑
10小时，制成块状材料；
[0021]步骤三：将块状材料加工成设定的反射靶材尺寸；
[0022]步骤四：在反射靶材的正面上刻画出十字刻线；
[0023]步骤五：将反射靶材的反面通过导热胶粘接在基板上。
[0024](三)有益效果
[0025]上述技术方案所提供的用于光电系统校准的反射靶标、校准方法及反射靶标制备方法，具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术将氧化铝粉、上转换材料粉和导热胶混合烧结后制成反射靶标，校准时，光电系统的激光测距机发射1μm激光，反射靶标在受到1μm激光照射后，上转换材料发出可见光，用于可见光像机的轴向校准；同时反射靶标受到高功率激光照射后温升达到数十度至百度，激光照射光斑位置产生红外谱，同时对红外热像仪进行轴向标校，故一只反射靶标在一次照射中方便实现了激光测距机、可见光摄像机和红外热像仪的光轴轴向校准。
[0027](2)本专利技术在反射靶材上加工了十字刻线，标校时激光测距机将光斑对准十字刻线照射，同时可见光像机和红外热像仪第十字刻线成像，为图像提供了位置基准，进一步提高了校准精度。
[0028](3)本专利技术的反射靶标制备时，上转换材料粉用于将近红外激光转换为可见光，氧化铝粉则提供发热稳定较和持久性较好的硬质基底，该材料同时具有高硬度和高导热的特性，满足了光电系统的成像校准需求。
附图说明
[0029]图1是本专利技术光电系统组成及轴向校准原理示意图。
[0030]图中：1
‑
光电吊舱；2
‑
可见光相机；3
‑
测距机；4
‑
红外热像仪；5
‑
基板；6
‑
反射靶标；7
‑
十字刻线；8
‑
光斑；9
‑
光电系统。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0032]如图1所示，光电吊舱1的光电系统9集成了可见光相机2、红外热像仪4和激光测距机3三套装置，其中激光测距机3采用1064nm的高功率近红外激光器。标校时，将反射靶标6设置在远离光电系统几百米至几公里的位置，激光测距机3对反射靶标6发射激光，采用可见光相机2、红外热像仪4对反射靶标6成像。
[0033]反射靶标6包括基板5及设置在基板5上的反射靶材，所述的反射靶材由重量比为
15
‑
25份的上转换材料粉、50
‑
70份的氧化铝粉和15
‑
25份的导热胶混合后烧结而成。光电系统的激光测距机发射1μm激光，反射靶材在受到1μm激光照射后，上转换材料发出可见光，用于可见光像机2的轴向校准；同时反射靶材受到高功率激光照射后温升达到数十度至百度，激光照射光斑8位置产生红外谱，同时对红外热像仪4进行轴向标校，故一只反射靶标在一次照射中方便实现了激光测距机3、可见光像机2和红外热像仪4的光轴轴向校准。
[0034]反射靶材为厚度为2
‑
3mm、直径为10
‑
20mm的圆形靶材。反射靶材的中心加工有十字刻线，十字线的深度为0.5
‑
1mm。标校时激光测距机3将光斑对准十字刻线照射，同时可见光像机2和红外热像仪4对十字刻线成像，为图像提供了位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光电系统校准的反射靶标，其特征在于，包括基板5及设置在基板5上的反射靶材，所述的反射靶材由重量比为15
‑
25份的上转换材料粉、50
‑
70份的氧化铝粉和15
‑
25份的导热胶混合后烧结而成。2.如权利要求1所述的用于光电系统校准的反射靶标，其特征在于，所述反射靶材为厚度为2
‑
3mm、直径为10
‑
20mm的圆形靶材。3.如权利要求2所述的用于光电系统校准的反射靶标，其特征在于，所述反射靶材的中心加工有十字刻线，十字刻线的深度为0.5
‑
1mm。4.如权利要求3所述的用于光电系统校准的反射靶标，其特征在于，所述基板为铝板，反射靶材通过导热胶粘接在基板上。5.如权利要求4所述的用于光电系统校准的反射靶标，其特征在于，所述上转换材料为稀土上转换发光材料NaYF4。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的用于光电系统校准的反射靶标，其特征在于，所述反射靶材由重量比为15份的上转换材料粉、70份的氧化铝粉和15份的导热银胶混合后烧结而成。7.如权利要求1
‑
5中任一项所述的用于光电系统校准的反射靶标，其特征在于，所述反射靶材由重量比为25份的上转换材料粉、50份的氧化铝粉和25份的导热银胶混合后烧结而成。8.如权利要求1
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉晓，成刚，康臻，段园园，宋一兵，桑鹏，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：