一種掃描速度均勻性測試方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及機載光電探測技術領域，尤其涉及一種掃描速度均勻性測試方法。
【背景技術】
[0002] 在測試領域，掃描速度均勻性測試的方法種類比較多，最常用的方法是控制系統 自身測試的方法:通過采樣位置傳感器的角度信息，然后對時間進行微分實現速度的測試。 但是該方法中，在測試過程中控制系統自身就存在一定的誤差，而且這個誤差問題還是不 可避免的，從而導致測試結果不精確。而且，位置傳感器本來的作用是用于閉環控制的，將 一個控制系統的裝置用于測試系統本身就是不合適的。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種掃描速度均勻性測試方法，用以解決現有測試方法中因 測試系統本身存在誤差而使測量不精準的技術問題。
[0004] 為實現上述目的，本發明的方案包括：
[0005] -種掃描速度均勻性測試方法，包括下述步驟：
[0006] 步驟1):搭建測試系統整體架構:包括被測掃描機構、探測器、目標源、光反射裝置 以及監視器;所述光反射裝置固定在被測掃描機構上，用于將目標源投射到探測器的鏡頭 上；
[0007] 步驟2):根據步驟1)搭建的測試系統開始進行掃描速度均勻性測試，探測器將目 標源掃描成像，并將該成像結果傳輸到監視裝置；
[0008] 步驟3):根據步驟2)得到的成像結果的成像鋸齒化程度判定被測掃描機構掃描速 度的均勻性。
[0009] 優選的，所述光反射裝置是反射鏡，光反射裝置固定于被測掃描機構上的方式是 粘貼在被測掃描機構上。
[0010]優選的，在進行所述步驟2)時，根據被測掃描機構的運動速度為探測器匹配相應 的周期。所述周期為探測器的列周期，其匹配公式為： _ d
[0011] T =-- 3κ/χω
[0012] 其中ω是被測掃描機構的掃描速度，單位是rad/S，f是探測器光學系統的焦距，d 是探測器面元間隔。
[0013] 進一步的，所述步驟3)中對成像質量的判定依據是在整個視場內成像是否有鋸齒 化現象:在整個視場內無鋸齒化的現象，則被測機構速度均勻性滿足精度要求;在整個視場 內成像均產生鋸齒，則被測機構速度均勻性滿足精度要求，但掃描速度沒有達到ω ;在整個 視場內成像鋸齒化程度不同，則被測機構速度掃描速度的速度沒有達到ω、速度均勻性不 滿足精度要求。
[0014] -種掃描速度均勻性測試系統，包括目標源、光反射裝置以及探測器，所述光反射 裝置用于固定在被測掃描機構上，將目標源投射在探測器的鏡頭上。
[0015] 優選的，所述光反射裝置是反射鏡，所述光反射裝置固定于被測掃描機構上的方 式是粘貼在被測掃描機構上。
[0016] 本發明提供的一種掃描速度均勻性測試方法，利用驗證480*6時間延遲積分探測 器光學成像的成像質量的方法來測試被測掃描機構的掃描速度均勻性，將速度問題轉化為 光學問題，使得測試變得簡單易行;而且利用該探測器要求掃描速度均勻性小于1%，使得 測試精度更高；同時該測試系統具有系統結構簡單，測量精度高，使用方便的優點。
【附圖說明】
[0017] 圖1是測試系統的整體示意圖；
[0018] 圖2是紅外探測器焦平面陣列圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0020] 掃描速度均勻性測試方法實施例
[0021] 本發明利用480*6時間延遲積分(TDI)探測器光學成像的方法實現掃描速度均勻 性測試的方法是一種先進的測試技術，測試精度高，還可以擴展到其他不同領域對掃描速 度要求較高的系統中。
[0022]如圖1所示，是本發明所要搭建的用于測試的光學系統架構圖。從圖中可以看出， 該光學系統包括用于成像的480*6時間延遲積分(TDI)功能的紅外探測器，固定有光反射裝 置的被測掃描速度均勻性的機構，目標源以及監視器;在這里，目標源是一個用于成像的物 體，比如一把尺子或者一個水杯;光反射裝置是一個反射鏡，其固定于被測掃描裝置的方式 是粘貼在被測掃描裝置上，同樣，光反射裝置還可以是其他的光裝置，能夠將目標源投射到 探測器的鏡頭上即可，同樣光反射裝置還可以使用其他固定方式將反射鏡固定在被測掃描 裝置上;被測掃描機構是一個做旋轉運動的裝置，比如是一個旋轉盤。其中，反射鏡粘貼在 旋轉盤上，可以在旋轉盤的表面也可以在旋轉盤的側面，在本實施例中以粘貼在旋轉盤的 側面為例。調節反射鏡，使得目標源經反射鏡反射后正好投射到紅外探測器上，紅外探測器 將掃描到的目標源成像后傳輸到監視器上供實驗人員觀察。需要說明的是，在這里480*6時 間延遲積分紅外探測器的面元間隔為(1 = 49.8μπι，焦距為f = 262mm，在這里，設置被測掃描 速度均勻性的機構的角速度ω為lrad/s。
[0023] 搭建好整體測試系統后，則根據被測機構的運動速度為其匹配相應的紅外探測器 列周期，由公式F = -可以得出，在被測掃描速度均勻性機構的角速度ω為lrad/s， 3 X / X (〇 為其匹配的紅外探測器列周期為 m d 49.8 χ]〇~6 …
[0024] Τ =---=-；- - 63Am , 3χ/χω 3x262x10'，xl '
[0025] 為被測機構匹配好相應的紅外探測器列周期后，開始對被測機構的掃描速度均勻 性進行測試。目標源通過反射鏡后在紅外探測器上實現成像，紅外探測器將成像結果傳輸 到監視器上供實驗人員觀察，實驗人員根據成像質量判定掃描速度的均勻性是否滿足要 求:如果成像在整個視場內無鋸齒化的現象，說明速度均勻性滿足速度均勻性小于1%的精 度要求;如果成像在整個視場內成像均產生鋸齒但鋸齒化程度均勻相同，說明當前速度均 勻性滿足速度均勻性小于1%的精度要求，但是其掃描速度沒有達到ω;在整個視場內成像 鋸齒化程度不同，說明當前速度均勻性不滿足速度均勻性小于1%的精度要求，且其掃描速 度沒有達到ω。
[0026] 上述實施例中在對被測掃描機構進行測試之前，根據被測掃描機構為探測器設置 了相應的列周期，作為其他實施方式，還可以有其他公式計算出相應的列周期
[0027] 上述實施例中使用的探測器是具有時間延遲積分的紅外探測器，作為其他實施方 式，還可以采用其他探測器，探測器的性能與需要測量的速度均勻性精度相關。
[0028] 上述實施例中給出了被測掃描速度均勻性的機構是轉盤這種旋轉運動方式的機 構，作為其他實施方式還可以測試其他平移運動方式的機構。
[0029] 掃描速度均勻性測試系統實施例
[0030]掃描速度均勻性測試系統的實施方式與上述掃描速度均勻性測試方法中所用測 試系統的實施方式完全相同，在此不再贅述。
[0031]以上給出了本發明具體的實施方式，但本發明不局限于所描述的實施方式。在本 發明給出的思路下，采用對本領域技術人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術手 段進行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發明中的相應技術手段基本相同、實現的發 明目的也基本相同，這樣形成的技術方案是對上述實施例進行微調形成的，這種技術方案 仍落入本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種掃描速度均勻性測試方法，其特征在于，包括下述步驟： 步驟1):搭建測試系統整體架構:包括被測掃描機構、探測器、目標源、光反射裝置W及 監視器;所述光反射裝置固定在被測掃描機構上，用于將目標源投射到探測器的鏡頭上； 步驟2):根據步驟1)搭建的測試系統開始進行掃描速度均勻性測試，探測器將目標源 掃描成像，并將該成像結果傳輸到監視裝置； 步驟3):根據步驟2)得到的成像結果的成像銀齒化程度判定被測掃描機構掃描速度的 均勻性。2. 根據權利要求1所述的一種掃描速度均勻性測試方法，其特征在于，所述光反射裝置 是反射鏡。3. 根據權利要求1所述的一種掃描速度均勻性測試方法，其特征在于，光反射裝置固定 于被測掃描機構上的方式是粘貼在被測掃描機構上。4. 根據權利要求1所述的一種掃描速度均勻性測試方法，其特征在于，在進行所述步驟 2)時，根據被測掃描機構的運動速度為探測器匹配相應的周期。5. 根據權利要求4所述的一種掃描速度均勻性測試方法，其特征在于，所述周期為探測 器的列周期，其匹配公式為：其中ω是被測掃描機構的掃描速度，單位是rad/s，f是探測器光學系統的焦距，d是探 測器面元間隔。6. 根據權利要求1所述的一種掃描速度均勻性測試方法，其特征在于，所述步驟3)中對 成像質量的判定依據是在整個視場內成像是否有銀齒化現象:在整個視場內無銀齒化的現 象，則被測機構速度均勻性滿足精度要求;在整個視場內成像均產生銀齒，則被測機構速度 均勻性滿足精度要求，但掃描速度沒有達到ω ;在整個視場內成像銀齒化程度不同，則被測 機構速度掃描速度的速度沒有達到ω、速度均勻性不滿足精度要求。7. 用于權利要求1所述測試方法的一種掃描速度均勻性測試系統，其特征在于，包括目 標源、光反射裝置W及探測器，所述光反射裝置用于固定在被測掃描機構上，將目標源投射 在探測器的鏡頭上。8. 根據權利要求7所述的一種掃描速度均勻性測試系統，其特征在于，所述光反射裝置 是反射鏡。9. 根據權利要求7所述的一種掃描速度均勻性測試系統，其特征在于，所述光反射裝置 固定于被測掃描機構上的方式是粘貼在被測掃描機構上。
【專利摘要】本發明涉及一種掃描速度均勻性測試方法及系統，方法包括下述步驟：1)：搭建測試系統整體架構：包括被測掃描機構、探測器、目標源、光反射裝置以及監視器；所述光反射裝置固定在被測掃描機構上，用于將目標源投射到探測器的鏡頭上；2)：根據1)搭建的測試系統開始進行掃描速度均勻性測試，探測器將目標源掃描成像，并將該成像結果傳輸到監視裝置；3)：根據2)得到的成像結果的成像鋸齒化程度判定被測掃描機構掃描速度的均勻性。本發明利用驗證時間延遲積分探測器光學成像的成像鋸齒化程度的方法來測試被掃描速度均勻性，將速度問題轉化為光學問題，使得測試變得簡單易行；同時該測試系統結構簡單，測量精度高，使用方便。
【IPC分類】G01M11/08
【公開號】CN105547658
【申請號】CN201510901022
【發明人】呂利明
【申請人】中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月5日