三色光大动态范围相机参数检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了三色光大动态范围相机参数检测系统及检测方法，包括光纤光源模块，所述光纤光源模块出射光路上依次设置有脉冲调制模块、功率调制模块、准直镜模块、分色镜模块，所述分色镜模块一个出射光路上依次设置有聚焦镜头模块、光功率计、测试计算机，所述分色镜模块另一个出射光路上设置有匀光模块，所述相机连接在测试计算机与匀光模块之间，所述测试计算机通过控制模块分别与光纤光源模块、脉冲调制模块、功率调制模块连接。能检测EMVA标准中的多项指标，能实现对黑白相机和彩色相机的性能测试，为各类应用场景提供精确的相机性能测试数据。测试数据。测试数据。

【技术实现步骤摘要】
三色光大动态范围相机参数检测系统及检测方法


[0001]本专利技术属于相机检测设备
，涉及三色光大动态范围相机参数检测系统，还涉及上述检测系统的检测方法。

技术介绍

[0002]相机在使用前需对其各项性能指标进行标定测试，主要测量项包括EMVA标准中规定的量子效率、暗场噪声、绝对灵敏度、动态范围、不均匀性等。为了实现上述测试首先需要配置一台光源设备，设备输出光强分布必须均匀一致，以保证相机探测面上每个像素感应的光子数一致。除了上述指标，相机的线性动态范围，响应非线性也是非常重要的参数，为完成该项测试，要求光源设备具备大动态范围连续调光与测试功能。现有测试设备无法同时满足上述列举的所有测试需求，同时自动化程度也不高，限制了相机在高精度检测领域的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种三色光大动态范围相机参数检测系统，解决了现有技术中存在的测试设备无法同时测量EMVA标准中规定的性能问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，三色光大动态范围相机参数检测系统，包括光纤光源模块，所述光纤光源模块出射光路上依次设置有脉冲调制模块、功率调制模块、准直镜模块、分色镜模块，所述分色镜模块一个出射光路上依次设置有聚焦镜头模块、光功率计、测试计算机，所述分色镜模块另一个出射光路上设置有匀光模块，所述相机连接在测试计算机与匀光模块之间，所述测试计算机通过控制模块分别与光纤光源模块、脉冲调制模块、功率调制模块连接。
[0005]光纤光源模块包括三个光纤耦合光源，每个所述光纤耦合光源出射光路均对应设置脉冲调制模块、功率调制模块、准直镜模块，其中两个所述光纤耦合光源对应的准直镜模块出射光路上分别设置有反射镜，所述分色镜模块位于两个反射镜的反射光路及第三个光纤耦合光源对应的准直镜模块出射光路上。
[0006]本专利技术的特点还在于：
[0007]光纤光源模块包括光纤耦合蓝光光源、光纤耦合绿光光源、光纤耦合红光光源，两个所述反射镜分别位于光纤耦合蓝光光源、光纤耦合红光光源对应的准直镜模块出射光路上。
[0008]分色镜模块包括第一分色镜、第二分色镜，所述第一分色镜位于其中光纤耦合蓝光光源对应反射镜的反射光路及光纤耦合绿光光源对应的准直镜模块出射光路，所述第二分色镜位于光纤耦合红光光源对应反射镜的反射光路及第一分色镜的出射光路，所述第二分色镜分别与聚焦镜头模块、匀光模块连接。
[0009]本专利技术的另一目的是提供一种三色光大动态范围相机参数检测方法。
[0010]本专利技术所采用的另一技术方案是，三色光大动态范围相机参数检测系统，三色光
大动态范围相机参数检测方法，采用上述的三色光大动态范围相机参数检测装置，包括以下步骤：
[0011]所述光纤光源模块发射光纤光源依次经过脉冲调制模块、功率调制模块，再进入准直镜模块准直，之后通过分色镜模块进行分光，一部分光进入匀光模块对光束进行多次反射后匀化，使相机探测面上的光照分布均匀，测试计算机采集相机数据并计算得到不均匀性指标，同时测试计算机接收相机灰度值；
[0012]另一部分光进入聚焦镜头模块、光功率计，光功率计实时监视输入匀光模块的光的功率，并将其发送至测试计算机，通过计算得到光功率真实动态范围；
[0013]测试计算机根据相机灰度值、光的功率，向控制模块输入指令，通过控制模块控制脉冲调制模块、功率调制模块调节光纤光源的脉冲频率和宽度、输出功率，并选择可进入匀光模块的波段，测量得到相机响应范围。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术三色光大动态范围相机参数检测系统，能检测EMVA标准中的多项指标，能实现对黑白相机和彩色相机的性能测试，为各类应用场景提供精确的相机性能测试数据；能可提供单发次、不同重复频率以及连续输出光源；操作使用方便，检测效率高；无运动部件，系统可靠性高。
附图说明
[0015]图1是本专利技术三色光大动态范围相机参数检测系统的结构示意图。
[0016]图中，1.光纤光源模块，2.脉冲调制模块，3.功率调制模块，4.准直镜模块，5.分色镜模块，501.第一分色镜，502.第二分色镜，6.聚焦镜头模块，7.光功率计，8.测试计算机，9.匀光模块，10.控制模块，11.反射镜。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0018]三色光大动态范围相机参数检测系统，包括光纤光源模块1，光纤光源模块1出射光路上依次设置有脉冲调制模块2、功率调制模块3、准直镜模块4、分色镜模块5，分色镜模块5一个出射光路上依次设置有聚焦镜头模块6、光功率计7、测试计算机8，光功率计用于实时监视输入匀光模块9的光的功率，实现光功率真实动态范围的测量，基于该测量结果可以标定相机的量子效率、灵敏度和动态范围等。分色镜模块5另一个出射光路上设置有匀光模块9，相机连接在测试计算机8与匀光模块9之间，匀光模块9用于将准直后进入该模块的光束经多次反射后匀化，保证相机探测面上的光照分布均匀(光照均匀性优于99％)；测试计算机8通过控制模块10分别与光纤光源模块1、脉冲调制模块2、功率调制模块3连接。测试计算机8根据相机灰度值和光功率计7读数实时自动调节光纤光源参数，使光源功率在相机的有效响应范围。控制模块10用于根据测试计算机8的指令控制光纤光源的脉冲频率和宽度，控制光纤光源的输出功率并选择可进入匀光模块9的波段。
[0019]光纤光源模块1包括三个光纤耦合光源，每个光纤耦合光源出射光路均对应设置脉冲调制模块2、功率调制模块3、准直镜模块4，其中两个光纤耦合光源对应的准直镜模块4出射光路上分别设置有反射镜11，分色镜模块5位于两个反射镜11的反射光路及第三个光纤耦合光源对应的准直镜模块4出射光路上。具体的，光纤光源模块1包括光纤耦合蓝光光
源、光纤耦合绿光光源、光纤耦合红光光源，两个反射镜11分别位于光纤耦合蓝光光源、光纤耦合红光光源对应的准直镜模块4出射光路上。分色镜模块5的作用一是将光纤耦合蓝光光源、光纤耦合绿光光源、光纤耦合红光光源耦合到同一光路进入匀光模块9，使光机结构紧凑；二是分出部分光用于光功率测量。
[0020]分色镜模块5包括第一分色镜501、第二分色镜502，第一分色镜501位于其中光纤耦合蓝光光源对应反射镜11的反射光路及光纤耦合绿光光源对应的准直镜模块4出射光路，第二分色镜502位于光纤耦合红光光源对应反射镜11的反射光路及第一分色镜501的出射光路，第二分色镜502分别与聚焦镜头模块6、匀光模块9连接。第一分色镜501用于将光纤耦合蓝光光源、光纤耦合绿光光源耦合到同一光路，第二分色镜502的作用包括两个：一是将耦合后的光源与光纤耦合红光光源耦合到同一光路进入匀光模块9，使光机结构紧凑；二是将耦合后的光源分出部分光用于光功率测量。
[0021]三色光大动态范围相机参数检测方法，采用上述三色光大动态范围相机参数检测装置，包括以下步骤：
[0022]光纤光源模块1发射光纤光源依次经过脉冲调制模块2、功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三色光大动态范围相机参数检测系统，其特征在于，包括光纤光源模块(1)，所述光纤光源模块(1)出射光路上依次设置有脉冲调制模块(2)、功率调制模块(3)、准直镜模块(4)、分色镜模块(5)，所述分色镜模块(5)一个出射光路上依次设置有聚焦镜头模块(6)、光功率计(7)、测试计算机(8)，所述分色镜模块(5)另一个出射光路上设置有匀光模块(9)，所述相机连接在测试计算机(8)与匀光模块(9)之间，所述测试计算机(8)通过控制模块(10)分别与光纤光源模块(1)、脉冲调制模块(2)、功率调制模块(3)连接。2.根据权利要求1所述的三色光大动态范围相机参数检测系统，其特征在于，所述光纤光源模块(1)包括三个光纤耦合光源，每个所述光纤耦合光源出射光路均对应设置脉冲调制模块(2)、功率调制模块(3)、准直镜模块(4)，其中两个所述光纤耦合光源对应的准直镜模块(4)出射光路上分别设置有反射镜(11)，所述分色镜模块(5)位于两个反射镜(11)的反射光路及第三个光纤耦合光源对应的准直镜模块(4)出射光路上。3.根据权利要求2所述的三色光大动态范围相机参数检测系统，其特征在于，所述光纤光源模块(1)包括光纤耦合蓝光光源、光纤耦合绿光光源、光纤耦合红光光源，两个所述反射镜(11)分别位于光纤耦合蓝光光源、光纤耦合红光光源对应的准直镜模块(4)出射光路上。4.根据权利要求3所述的三色光大动态范围相机参数检测系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐文博，陈璐，余建成，李可，
申请(专利权)人：中科摇橹船科技西安有限公司，
类型：发明
国别省市：