应用四杆靶图像测量热成像系统焦距-红外技术.PDF

第28 卷 第4 期 红 外 技 术 Vol.28 No.4 2006 年4 月 Infrared Technology April 2006 应用四杆靶图像测量热成像系统焦距 孙军月，马冬梅，霍玉波 ( 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033) 摘要：采用实验室中四杆靶红外目标源，使其成像在热成像系统自身的焦面探测器上，采用放大倍率 法测量与计算出系统的焦距。由于热成像系统的探测器像元尺寸一般较CCD 像元大，为了降低像元 尺寸对测量精度的影响，根据误差理论，合理选择四杆靶目标，使其能够达到满意的测试精度。这种 焦距测量方法，原理简单直接，测量范围大，对于热成像系统的检测与装调，有着很好的实际应用价 值。文中详细分析了影响焦距测量不确定度的因素，焦距的测量扩展不确定度可达到U ＝0.4%。 关键词：焦距；四杆靶图像；放大倍率法；热成像系统 中图分类号：TN214 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2006)04-0220-04 The Focal Length Measurement of Thermal Imaging System by 4-bar Targets SUN Jun-yue ，MA Dong-mei ，HUO Yu-bo （ChangChun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Jilin ChangChun 130033, China ） Abstract ：The focal length of a thermal imaging system was assessed by the magnification method using 4-bar targets as infrared objectives. However, the detector pitch is larger than that of CCD detector and limits the measurement accuracy. In order to improve the accuracy, appropriate 4-bar targets are chosen according to academic calculation. The uncertainty effects in measurement was analyzed and the uncertainty in measurement can reach U ＝0.4%. Key words：Focal length ；4-bar image ；Magnification method ；Thermal imaging system 引言 1 放大倍率法测量系统的焦距 焦距是光学成像系统关键技术指标之一，对其的 放大倍率法是焦距测量的基本方法之一，其主要 精确测量是光电参数测试工作中必不可少的。目前， 原理如图1 所示。被测热成像系统接收来自于光学准 焦距的测量已有很多成熟的方法，比如利用几何光学 直系统的光信号，则平行光管焦面上的目标就成像在 的放大率法和精密测角法；但多在可见光波段[1,2] 。由 被测系统的焦面上。在平行光管焦距f 和目标尺寸y 于红外谱段的不可见性，使得可见光波段的测量方法 已知的情况下，只要测出目标像y ′的大小，就可根据 在红外波段有着一定的限制。 公式(1)得到被测系统的焦距f ′。 对于红外