CN103063410A - 紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统及检测方法,自动检测系统包括光源系统、目标系统、准直系统、显微摄像系统、控制系统、数据处理单元以及显示单元;目标系统、准直系统以及显微摄像系统依次设置在光源系统的出射光路上;待测光学系统设置在准直系统以及显微摄像系统之间;控制系统分别与显微摄像系统、光源系统、数据处理单元以及显示单元相连。本发明提供了一种可同时完成对光学系统畸变及弥散斑直径的自动测量、可有效提高工作效率以及可剔除由人为因素引入的测量误差的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统及检测方法。

Description

紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统及检测方法
技术领域
[0001] 本发明属于光学检测领域,涉及一种紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统及检测方法,尤其涉及一种对紫外或可见光光学系统畸变、弥散斑直径进行自动测量的检测系统及检测方法。
背景技术
[0002] 在舰船光学系统、靶场光电测量设备、武器控制系统以及激光通讯系统中,超宽视场光学系统作为其重要的组成部分起到了极其重要的作用。而光学系统的畸变直接影响着成像的几何位置精度,且误差随视场的加大而陡升。为了得到准确的几何位置图像,在进行光学设计时不仅要尽可能对畸变进行校正,而且要对生产的实际光学系统需要仔细地进行畸变测量,以便提供在使用中的修正值。
[0003] 在空间定位、导航光学系统中,能量集中度由于其直接影响其空间姿态测量精度,也作为一个非常关键的指标被提上了任务书。
[0004] 光学系统装调过程中的控制,尤其是对成像质量、畸变、弥散斑直径等指标的测量就显得尤为必要了。光学镜头的成像质量将直接影响整机的性能,那么测试必不可少。
[0005] 传统的光学系统焦距、视场角、畸变、弥散斑直径等指标的测量,需要花费测试人员大量的时间和精力,而且由于测试人员的不同,引入的人为误差将对结果的判别造成很大程度的影响。人员的限制,将成为镜头批量化生产的瓶颈。
[0006] 因此,必须将测试的自动化、智能化作为先进乃至以后测试设备构建的宗旨。一方面,设备代替人工来进行测试可以有效的节省人力资源、减轻劳动强度,另一方面,智能化设备可以提高测试结果的稳定性、准确度,同时也为测试领域吹入一阵清新的智能风。
发明内容
[0007] 为了解决背景技术中存在的例如对光学系统指标测试的效率低下、测试重复性高以及认为误差大等的技术问题,本发明提供了一种可同时完成对光学系统畸变及弥散斑直径的自动测量、可有效提高工作效率以及可剔除由人为因素引入的测量误差的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统及检测方法。
[0008] 本发明的技术解决方案是:本发明提供了一种紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特殊之处在于:所述紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统包括光源系统、目标系统、准直系统、显微摄像系统、控制系统、数据处理单元以及显示单元;所述目标系统、准直系统以及显微摄像系统依次设置在光源系统的出射光路上;待测光学系统设置在准直系统以及显微摄像系统之间;所述控制系统分别与显微摄像系统、光源系统、数据处理单元以及显示单元相连。
[0009] 上述光源系统包括标准积分球、卤钨灯以及氙灯;所述卤钨灯以及氙灯设置在标准积分球的内壁上;所述控制系统与卤钨灯以及氙灯相连;所述卤钨灯以及氙灯配比得到的光的波段范围是180〜lOOOnm。[0010] 上述准直系统离轴反射光学系统;所述离轴反射光学系统包括主镜、第一折轴镜、第二折轴镜以及可变光阑;所述第一折轴镜、第二折轴镜以及主镜依次设置在光源系统经目标系统后的出射光路上;所述待测空间光学系统设置在经主镜反射后的出射光路上;所述可变光阑设置在主镜与待测空间光学系统之间;所述可变光阑是消杂散光光阑;所述离轴反射光学系统是口径是φ500mm以及焦距是5000mm的离轴反射光学系统。
[0011] 上述目标系统包括多目标自动替换旋转台以及设置在多目标自动替换旋转台上的多组目标板;所述多组目标板包括波罗板、鉴别率板以及星点板;所述鉴别率板是五组;所述星点板是多组。
[0012] 上述紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统还包括显微系统支架,所述显微摄像系统设置在显微系统支架上并与控制系统相连;所述显微系统支架包括沿光轴方向运动的Z向电控平移台、水平方向运动的X向电控平移台以及高低运动方向的Y向电控平移台;所述Z向电控平移台、X向电控平移台以及Y向电控平移台之间两两相互垂直。
[0013] 上述显微摄像系统包括显微物镜、中继镜、紫外C⑶探测器以及60°倾角目镜;所述显微物镜、中继镜以及紫外CCD探测器依次设置在经待测光学系统后的出射光路上;所述60°倾角目镜设置在紫外C⑶探测器上。
[0014] 上述控制系统包括:
[0015] 用于负责信息的显示和对系统内电控运动系统的运动控制命令的参数输入及发送,实现用户和计算机之间进行交换的人机界面模块;
[0016] 对整个检测系统进行系统参数设置的系统配置模块;
[0017] 用于控制CXD相机的工作状态的CXD控制模块;
[0018] 用于对CXD图像帧数据进行计算并获取图像星点位置的数据处理模块;以及,
[0019] 按照运动控制指令对应的数据格式,组织命令数据帧,通过串口的异步通信机制,并将这些命令帧数据发送给底层步进电机控制模块,以及处理底层模块通过串口上报数据的运动控制模块;
[0020] 所述人机界面模块分别与运动控制模块、数据处理模块、CCD控制模块以及系统配置模块相连;所述CCD控制模块以及系统配置模块分别通过数据处理模块接入人机界面模块。
[0021] 上述控制系统还包括按照用户设置预览并打印数据报表的报表输出模块;所述人机界面模块与报表输出模块相连。
[0022] 上述人机界面模块包括:
[0023] 用于实现CXD相机状态初始化配置、数据采集以及将采集到的图像数据实时显示在界面上功能的CCD相机控制模块界面子模块;
[0024] 用于通过控制电控平移台和精密电控转台的驱动电机模块,实现对运动系统内的硬件的操作、运动系统状态初始化自动配置的运动控制模块界面子模块;
[0025] 用于实现弥散斑和畸变计算所涉及到的各项参数的配置,主要包括计算合成帧数、正常灰度区间范围以及数据的存储以及其自动测量所需配置的参数设置的计算控制模块界面子模块;
[0026] 用于完成弥散斑、畸变计算的参数配置以及配置完成后软件自动对参数进行保存的测试输入参数模块界面子模块。[0027] —种如上所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统的检测方法,其特殊之处在于:所述方法包括以下步骤:
[0028] I)选定合适的目标系统;
[0029] 2)点亮光源系统并照亮步骤I)所选定的目标系统;
[0030] 3)通过准直系统形成准直光束;
[0031] 4)待测光学系统对准直后的目标板进行成像;
[0032] 5)由显微系统对所成图像进行显微放大并采集,获取测试所得到多个光学参数指标;所述光学参数指标包括待测光学系统焦距、视场角、分辨率;
[0033] 6)精密电控转台转动到事先设置好的角度,电控平移台X方向移动予以配合,根据步骤5)采集多个角度处的图像,获取所需数据,对待测光学系统的畸变以及弥散斑直径进行测量。
[0034] 本发明的优点是:
[0035] 本发明首次利用外部同步信号源,触发控制系统,并在相应时序下,控制平移台移动、转台转动、CCD采集图像三个步骤的配合,完美的完成了光学系统畸变、弥散斑直径的自动测量,在国内实属首创。
[0036] 本发明能完成对光学系统畸变、弥散斑直径的自动测量,可以极大的节省人力资源,提高工作效率,剔除由人为因素引入的测量误差。
[0037] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,还能完成光学系统焦距、视场角、鉴别率、相对孔径的基本光学指标的检测。
[0038] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,可以覆盖光谱范围从180〜IOOOnm范围内,光学系统参数的测量。
[0039] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,在自动测量过程中设置了完备的控制流程,保证了测试的准确性。
[0040] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,在自动测量过程中,转台与平移台是同时运动的,节省了测试的时间。
[0041] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,在自动测量过程中,CCD是等待至转台与平移台停止运动后,并根据反馈信号确认,才开始对图像进行采集的,这样可以保证采集图像的稳定性,最终提高了测试精度。
[0042] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,光源选用积分球光源,提高了测试的稳定性。
[0043] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,光源选用卤钨灯、氙灯混合灯,可以实现宽波段的光谱能量配比以及多种色温组合。
[0044] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,目标系统选用多目标自动替换旋转台,可快速对目标靶板进行替换,极大的节省了测试时间。通过驱动电路,带动靶轮的转动,实现目标的更换,在每一个目标同轴方向有三个光电开关,用于编码检测,并将编码信息返回主控系统。
[0045] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,准直系统选用5000mm离轴平行光管,几乎不引入像差,大大提高测试精度。
[0046] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,在准直系统出射窗口处安装有可变光阑,可根据不同光学系统的通光口径大小调整准直系统出射光束的口径,以满足不同相机测试的需要。
[0047] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,在准直系统出射窗口处安装有可变光阑,可以有效的遮挡杂散光,提高测试精度。
[0048] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,平移台定位精度I μ m,可以大大提高测试精度。
[0049] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,转台定位精度±1",可以大大提高测试精度。
[0050] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,CCD选用制冷型科学级紫外、可见光波段CCD,热噪声几乎为零,极大的提高了弥散斑直径测量的精度,并能涵盖ISOnm〜IOOOnm光学波段。
附图说明
[0051]图1是本发明提供的光学系统参数的自动检测系统的结构示意图;
[0052] 图2是本发明所采用的控制系统的结构框图;
[0053] 图3是本发明所采用的畸变自动测量流程的示意图;
[0054]图4是本发明所采用的弥散斑直径计算流程的示意图;
[0055]其中:
[0056]1-标准积分球;2_多组目标板;3_多目标自动替换转台;4-主镜;5_第一折轴镜;6-第二折轴镜;7_可变光阑;8_待测光学系统;9_精密电控转台;10_显微物镜;11_中继镜;12-紫外CXD探测器;13-60°倾角目镜;14-X向电控平移台;15_Y向电控平移台;16_Ζ向电控平移台;17_主控系统;18_数据处理单元;19_显示单元;20_控制箱体;21_准直系统;22_显微摄像系统;23_外触发信号源;24_显微系统支架。
具体实施方式
[0057] 参见图1,本发明提供了一种紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,该紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统包括光源系统、目标系统、准直系统21、显微摄像系统22、控制系统17、数据处理单元18以及显示单元19 ;目标系统、准直系统21以及显微摄像系统22依次设置在光源系统的出射光路上;待测光学系统8设置在准直系统21以及显微摄像系统22之间;控制系统17分别与显微摄像系统22、光源系统、数据处理单元18以及显示单元19相连。
[0058] 光源系统包括标准积分球1、卤钨灯以及氙灯;卤钨灯以及氙灯设置在标准积分球I的内壁上;控制系统17与卤钨灯以及氙灯相连;卤钨灯以及氙灯配比得到的光的波段范围是180〜lOOOnm。
[0059] 准直系统21离轴反射光学系统;离轴反射光学系统包括主镜4、第一折轴镜5、第二折轴镜6以及可变光阑7 ;第一折轴镜5、第二折轴镜6以及主镜4依次设置在光源系统经目标系统后的出射光路上;待测空间光学系统设置在经主镜4反射后的出射光路上;可变光阑7设置在主镜4与待测空间光学系统之间;可变光阑7是消杂散光光阑;离轴反射光学系统是口径是Φ500mm以及焦距是5000mm的离轴反射光学系统。[0060]目标系统包括多目标自动替换转台3以及设置在多目标自动替换转台3上的多组目标板2 ;多组目标板2包括波罗板、鉴别率板以及星点板;鉴别率板是五组;星点板是多组。
[0061] 紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统还包括显微系统支架24,显微摄像系统22设置在显微系统支架24上并与控制系统17相连;显微系统支架24包括沿光轴方向运动的Z向电控平移台16、水平方向运动的X向电控平移台14以及高低运动方向的Y向电控平移台15 ;Z向电控平移台16、X向电控平移台14以及Y向电控平移台15之间两两相
互垂直。
[0062] 显微摄像系统22包括显微物镜10、中继镜11、紫外CXD探测器12以及60°倾角目镜13;显微物镜10、中继镜以及紫外CXD探测器12依次设置在经待测光学系统8后的出射光路上;60°倾角目镜13设置在紫外CXD探测器12上。
[0063] 参见图2,本发明所采用的控制系统17包括:
[0064] 用于负责信息的显示和对系统内电控运动系统的运动控制命令的参数输入及发送,实现用户和计算机之间进行交换的人机界面模块;
[0065] 对整个检测系统进行系统参数设置的系统配置模块;该模块由系统配置存档模块、CXD相机参数设置模块、平台基本参数设置模块三个模块组成。系统配置存档模块可以在关闭软件时自动保存当前设置,再次打开软件时自动加载。另外2个模块负责管理由操作人员配置生成的参加计算的参数集合,这些参数集合通过命名来区分,用户可以进行创建、删除、设置默认值等操作,打开软件时,会自动初始化当前的默认值。
[0066] 用 于控制CXD相机的工作状态的CXD控制模块;包括设置增益、曝光时间、触发模式、区域背景、控制采集状态、切换单幅采集、连续采集、停止采集以及载入图像和保存图像等;通过数据采集卡控制CCD图像采集,获取图像帧数据,供算法模块进行处理。
[0067] 用于对CCD图像帧数据进行计算并根据目标自动跟踪和手动跟踪两种方式获取图像星点位置的数据处理模块;以及按照运动控制指令对应的数据格式,组织命令数据帧,通过串口的异步通信机制,并将这些命令帧数据发送给底层步进电机控制模块,以及处理底层模块通过串口上报数据的运动控制模块;目前平台软件操作的串口共3个,各自对应不同的功能。具体如表I所示。
[0068] 表I设备对应串口标识
[0069]
序号I串口标识I作用说明
1_8_控制平移台X、y轴的运动
2 9~ 控制平移台z轴的运动 4 Ill I设置CCD外触发时间
[0070]运动控制的原理是:通过要控制的设备对应的串口,测试平台软件给运动控制器发送运动控制命令,当控制器收到命令数据后,再控制相应设备的运动。
[0071] 人机界面模块分别与运动控制模块、数据处理模块、C⑶控制模块以及系统配置模块相连;(XD控制模块以及系统配置模块分别通过数据处理模块接入人机界面模块。
[0072] 控制系统17还包括按照用户设置预览并打印数据报表的报表输出模块;人机界面模块与报表输出模块相连。报表使用HTM格式模板文件,显不操作员姓名、项目名称、镜头编号、测试时间、备注信息等,以及按照等间隔数据输出或者定点数据输出两种格式,显示各视场畸变、各视场弥散斑直径等,并显示相应曲线。
[0073] 人机界面模块包括:
[0074] 用于实现CXD相机状态初始化配置、数据采集以及将采集到的图像数据实时显示在界面上功能的CCD相机控制模块界面子模块;
[0075] 用于通过控制电控平移台和精密电控转台9的驱动电机模块,实现对运动系统内的硬件的操作、运动系统状态初始化自动配置的运动控制模块界面子模块;
[0076] 用于实现弥散斑和畸变计算所涉及到的各项参数的配置,主要包括计算合成帧数、正常灰度区间范围以及数据的存储以及其自动测量所需配置的参数设置的计算控制模块界面子模块;
[0077] 用于完成弥散斑、畸变计算的参数配置以及配置完成后软件自动对参数进行保存的测试输入参数模块界面子模块。
[0078] 精密电控转台9主要功能是承载待测光学系统8、显微摄像系统22及其显微系统支架24,能自动将待测光学系统8和显微摄像系统22旋转到任意固定角度,从而完成光学系统视场角、轴外鉴别率、畸变、轴外弥散斑直径的测量。其位于显微系统支架24下方、准直系统21出光口外。
[0079] 主控系统设置在检测系统的控制箱体20内,用以控制显微系统支架24、精密电控转台9以及CXD进行相互配合,完成测试。
[0080] 显示单元19设置在检测系统的控制箱体20内,用以对图像进行采集。
[0081] 数据处理单元设置在检测系统的控制箱体内,完成对整个测试的计算。
[0082] 外触发信号源设置在检测系统的控制箱体内,为整个自动测量提供开始触发信号。
[0083] 显微系统支架中的位移台定位精度优于I μ m,精密电控转台角度定位精度优于I",整个系统对畸变的测试精度优于O. 1%。
[0084] 弥散斑直径测试精度优于O. 2 μ m。
[0085] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,在180nm〜IOOOnm范围内,能对光学系统畸变、弥散斑直径进行自动测量。传统的畸变、弥散斑测试设备只能通过人为手动控制测试,本设备的自动控制系统将所有测试进行了集成,以外触发信号源控制整个系统的时序,做到了真正意义的自动测量,实现了测试设备的自动化、智能化功能。
[0086] 第一折轴镜5和第二折轴镜6均位于主镜与可变光阑之间的光路上;待测光学系统8位于准直系统21的出光口处并承载于精密电控转台9的导轨上;
[0087] 位于显微摄像系统22下,精密电控转台9的导轨上;主控系统17安装在检测系统的控制箱体20内;数据处理单元18安装在检测系统的控制箱体20内;显示单元19安装在检测系统的控制箱体20外壁上;外触发信号源23安装在检测系统的控制箱体20内。
[0088] 光源系统I提供均匀面光源照亮目标靶板,主控系统17根据输入的待测光学系统8的理论焦距、相对孔径、波长范围等参数,选择需要的目标板2,并旋转至准直系统焦面处。形成的准直光束通过待测光学系统成像后,由显微摄像系统22进行显微放大,通过CCD探测器12的采集,显示在显示单元19上。精密电控转台9以及显微系统支架24,承载显微摄像系统22移动来实现寻像功能。以上步骤可完成光学系统焦距、视场角和鉴别率等静态指标的测试。在对光学系统进行偏心量调节后,点击主控系统17自动畸变测量按钮后,夕卜触发信号源23将触发信号发送给主控系统及CCD,整个自动测量流程开始,精密电控转台9将从轴上逆时针旋转至设定轴外视场边缘处,同时电控平移台X方向14也运动至事先计算好的位置(此移动量由最初输入的待测光学系统各参数决定),等待采集星点图像。当精密电控转台和电控平移台X方向运动到位后,会反馈就位信号至主控系统,随后CCD开始曝光成像、采集图像信息。完成采集后,数据处理单元18根据所采集的图像进行相应计算,获取数据信息。接下来重复这一流程,完成起初设定的视场范围内,多个位置畸变数据的采集计算。最后通过程序计算光学系统畸变并将结果报表显示在显示单元上。
[0089] 本发明在提供检测系统的同时,还提供了一种基于如上所提及的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统的检测方法,该方法包括以下步骤:
[0090] I)选定合适的目标系统;
[0091] 2)点亮光源系统并照亮步骤I)所选定的目标系统;
[0092] 3)通过准直系统形成准直光束;
[0093] 4)待测光学系统对准直后的目标板进行成像;
[0094] 5)由显微系统对所成图像进行显微放大并采集,获取测试所得到多个光学参数指标;光学参数指标包括待测光学系统焦距、视场角、分辨率;
[0095] 6)精密电控转台转动到事先设置好的角度,电控平移台X方向移动予以配合,根据步骤5)采集多个角度处的图像,进而获取所需数据,对待测光学系统的畸变以及弥散斑直径进行测量。
[0096] 弥散斑自动测量流程同畸变自动测量。
[0097] 具体工作原理如下:
[0098] 测试初期,选定好合适的目标板,积分球照亮目标板后通过准直系统形成准直光束。待测光学系统对准直后的目标板进行成像,并经由显微系统对所成图像进行显微放大并采集。在此流程内可测量光学系统焦距、视场角、分辨率等指标。
[0099] 根据公式(I)对光学系统进行偏心量Θ调试后,控制系统中6大模块开始自动工作,完成畸变和弥散斑直径自动测量。
[0100] tan ⑴
9
[0101] α表示星点移动同一线量所对应的转台顺时针角度值;
[0102] β表示星点移动同一线量所对应的转台逆时针角度值;
[0103] 参见图3,畸变测试流程:将被测镜头与测量用平行光管调整妥当后,选择自动畸变测量选项,设置好测量角度范围和测量点数,程序将开始自动测量流程。针对转台、三维导轨参数的提取,修正了由于CCD系统噪声引起的判读误差。对星点图像位置进行判读,利用最小二乘法拟合出被测镜头畸变,最后输出报表。
[0104] 参见图4,弥散斑计算流程:采集图像,手动选取背景,根据背景计算噪声及背景常量,手动或自动提取弥散斑所有能量图像,通过自动背景校正,进行能量积分运算,得到弥散斑直径结果。
[0105] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,更兼容焦距、视场角、鉴别率、相对孔径等一般光学指标的测试,几乎能涵盖光学系统所有指标的测试,是一台测试覆盖范围广、测试指标全面的光学系统测试通用设备。[0106] 本发明的紫外、可见光学系统参数自动检测系统,其中畸变、弥散斑直径测量方法都是经过理论推导并借鉴以往工程中的经验封装于数据处理系统的,是经得起推敲的,其测试精度、稳定度均已达到国内一流水平,而且后续还可以通过对转台以及平移台精度的升级来提高测试精度。
[0107] 本发明的测试范围可达到近紫外波段,也是国内相关测试设备所不能达到的。此设备在光学系统测试方面发挥的功用可谓不可估量。

Claims (10)

1. 一种紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统包括光源系统、目标系统、准直系统、显微摄像系统、控制系统、数据处理单元以及显示单元;所述目标系统、准直系统以及显微摄像系统依次设置在光源系统的出射光路上;待测光学系统设置在准直系统以及显微摄像系统之间;所述控制系统分别与显微摄像系统、光源系统、数据处理单元以及显示单元相连。
2.根据权利要求1所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述光源系统包括标准积分球、齒钨灯以及氙灯;所述齒钨灯以及氙灯设置在标准积分球的内壁上;所述控制系统与卤钨灯以及氙灯相连;所述卤钨灯以及氙灯配比得到的光的波段范围是180〜lOOOnm。
3.根据权利要求2所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述准直系统离轴反射光学系统;所述离轴反射光学系统包括主镜、第一折轴镜、第二折轴镜以及可变光阑;所述第一折轴镜、第二折轴镜以及主镜依次设置在光源系统经目标系统后的出射光路上;所述待测空间光学系统设置在经主镜反射后的出射光路上;所述可变光阑设置在主镜与待测空间光学系统之间;所述可变光阑是消杂散光光阑;所述离轴反射光学系统是口径是Φ500mm以及焦距是5000mm的离轴反射光学系统。
4.根据权利要求3所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述目标系统包括多目标自动替换旋转台以及设置在多目标自动替换旋转台上的多组目标板;所述多组目标板包括波罗板、鉴别率板以及星点板;所述鉴别率板是五组;所述星点板是多组。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统还包括显微系统支架,所述显微摄像系统设置在显微系统支架上并与控制系统相连;所述显微系统支架包括沿光轴方向运动的Z向电控平移台、水平方向运动的X向电控平移台以及高低运动方向的Y向电控平移台;所述Z向电控平移台、X向电控平移台以及Y向电控平移台之间两两相互垂直。
6.根据权利要求5所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述显微摄像系统包括显微物镜、中继镜、紫外CCD探测器以及60°倾角目镜;所述显微物镜、中继镜以及紫外CCD探测器依次设置在经待测光学系统后的出射光路上;所述60°倾角目镜设置在紫外CXD探测器上。
7.根据权利要求6所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述控制系统包括: 用于负责信息的显示和对系统内电控运动系统的运动控制命令的参数输入及发送,实现用户和计算机之间进行交换的人机界面模块; 对整个检测系统进行系统参数设置的系统配置模块; 用于控制CCD相机的工作状态的CCD控制模块; 用于对CXD图像帧数据进行计算并获取图像星点位置的数据处理模块;以及, 按照运动控制指令对应的数据格式,组织命令数据帧,通过串口的异步通信机制,并将这些命令帧数据发送给底层步进电机控制模块,以及处理底层模块通过串口上报数据的运动控制|吴块; 所述人机界面模块分别与运动控制模块、数据处理模块、CCD控制模块以及系统配置模块相连;所述CXD控制模块以及系统配置模块分别通过数据处理模块接入人机界面模块。
8.根据权利要求7所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于:所述控制系统还包括按照用户设置预览并打印数据报表的报表输出模块;所述人机界面模块与报表输出模块相连。
9.根据权利要求8所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统,其特征在于: 所述人机界面模块包括: 用于实现CCD相机状态初始化配置、数据采集以及将采集到的图像数据实时显示在界面上功能的CCD相机控制模块界面子模块; 用于通过控制电控平移台和精密电控转台的驱动电机模块,实现对运动系统内的硬件的操作、运动系统状态初始化自动配置的运动控制模块界面子模块; 用于实现弥散斑和畸变计算所涉及到的各项参数的配置,主要包括计算合成帧数、正常灰度区间范围以及数据的存储以及其自动测量所需配置的参数设置的计算控制模块界面子模块; 用于完成弥散斑、畸变计算的参数配置以及配置完成后软件自动对参数进行保存的测试输入参数模块界面子模块。
10. 一种基于权利要求1-9任一权利要求所述的紫外或可见光光学系统参数的自动检测系统的检测方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤: 1)选定合适的目标系统; 2)点亮光源系统并照亮步骤I)所选定的目标系统; 3)通过准直系统形成准直光束; 4)待测光学系统对准直后的目标板进行成像; 5)由显微系统对所成图像进行显微放大并采集,获取测试所得到多个光学参数指标;所述光学参数指标包括待测光学系统焦距、视场角、分辨率;6)精密电控转台转动到事先设置好的角度,电控平移台X方向移动予以配合,根据步骤5)采集多个角度处的图像,获取所需数据,对待测光学系统的畸变以及弥散斑直径进行测量。
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