CN105547658A - 一种扫描速度均匀性测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扫描速度均匀性测试方法及系统，方法包括下述步骤：1)：搭建测试系统整体架构：包括被测扫描机构、探测器、目标源、光反射装置以及监视器；所述光反射装置固定在被测扫描机构上，用于将目标源投射到探测器的镜头上；2)：根据1)搭建的测试系统开始进行扫描速度均匀性测试，探测器将目标源扫描成像，并将该成像结果传输到监视装置；3)：根据2)得到的成像结果的成像锯齿化程度判定被测扫描机构扫描速度的均匀性。本发明利用验证时间延迟积分探测器光学成像的成像锯齿化程度的方法来测试被扫描速度均匀性，将速度问题转化为光学问题，使得测试变得简单易行；同时该测试系统结构简单，测量精度高，使用方便。

Description

一种扫描速度均匀性测试方法及系统

技术领域

本发明涉及机载光电探测技术领域，尤其涉及一种扫描速度均匀性测试方法。

背景技术

在测试领域，扫描速度均匀性测试的方法种类比较多，最常用的方法是控制系统自身测试的方法：通过采样位置传感器的角度信息，然后对时间进行微分实现速度的测试。但是该方法中，在测试过程中控制系统自身就存在一定的误差，而且这个误差问题还是不可避免的，从而导致测试结果不精确。而且，位置传感器本来的作用是用于闭环控制的，将一个控制系统的装置用于测试系统本身就是不合适的。

发明内容

本发明的目的是提供一种扫描速度均匀性测试方法，用以解决现有测试方法中因测试系统本身存在误差而使测量不精准的技术问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种扫描速度均匀性测试方法，包括下述步骤：

步骤1)：搭建测试系统整体架构：包括被测扫描机构、探测器、目标源、光反射装置以及监视器；所述光反射装置固定在被测扫描机构上，用于将目标源投射到探测器的镜头上；

步骤2)：根据步骤1)搭建的测试系统开始进行扫描速度均匀性测试，探测器将目标源扫描成像，并将该成像结果传输到监视装置；

步骤3)：根据步骤2)得到的成像结果的成像锯齿化程度判定被测扫描机构扫描速度的均匀性。

优选的，所述光反射装置是反射镜，光反射装置固定于被测扫描机构上的方式是粘贴在被测扫描机构上。

优选的，在进行所述步骤2)时，根据被测扫描机构的运动速度为探测器匹配相应的周期。所述周期为探测器的列周期，其匹配公式为：

$T=\frac{d}{3\×f\×\mathrm{\ω}}$

其中ω是被测扫描机构的扫描速度，单位是rad/s，f是探测器光学系统的焦距，d是探测器面元间隔。

进一步的，所述步骤3)中对成像质量的判定依据是在整个视场内成像是否有锯齿化现象：在整个视场内无锯齿化的现象，则被测机构速度均匀性满足精度要求；在整个视场内成像均产生锯齿，则被测机构速度均匀性满足精度要求，但扫描速度没有达到ω；在整个视场内成像锯齿化程度不同，则被测机构速度扫描速度的速度没有达到ω、速度均匀性不满足精度要求。

一种扫描速度均匀性测试系统，包括目标源、光反射装置以及探测器，所述光反射装置用于固定在被测扫描机构上，将目标源投射在探测器的镜头上。

优选的，所述光反射装置是反射镜，所述光反射装置固定于被测扫描机构上的方式是粘贴在被测扫描机构上。

本发明提供的一种扫描速度均匀性测试方法，利用验证480*6时间延迟积分探测器光学成像的成像质量的方法来测试被测扫描机构的扫描速度均匀性，将速度问题转化为光学问题，使得测试变得简单易行；而且利用该探测器要求扫描速度均匀性小于1％，使得测试精度更高；同时该测试系统具有系统结构简单，测量精度高，使用方便的优点。

附图说明

图1是测试系统的整体示意图；

图2是红外探测器焦平面阵列图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

扫描速度均匀性测试方法实施例

本发明利用480*6时间延迟积分(TDI)探测器光学成像的方法实现扫描速度均匀性测试的方法是一种先进的测试技术，测试精度高，还可以扩展到其他不同领域对扫描速度要求较高的系统中。

如图1所示，是本发明所要搭建的用于测试的光学系统架构图。从图中可以看出，该光学系统包括用于成像的480*6时间延迟积分(TDI)功能的红外探测器，固定有光反射装置的被测扫描速度均匀性的机构，目标源以及监视器；在这里，目标源是一个用于成像的物体，比如一把尺子或者一个水杯；光反射装置是一个反射镜，其固定于被测扫描装置的方式是粘贴在被测扫描装置上，同样，光反射装置还可以是其他的光装置，能够将目标源投射到探测器的镜头上即可，同样光反射装置还可以使用其他固定方式将反射镜固定在被测扫描装置上；被测扫描机构是一个做旋转运动的装置，比如是一个旋转盘。其中，反射镜粘贴在旋转盘上，可以在旋转盘的表面也可以在旋转盘的侧面，在本实施例中以粘贴在旋转盘的侧面为例。调节反射镜，使得目标源经反射镜反射后正好投射到红外探测器上，红外探测器将扫描到的目标源成像后传输到监视器上供实验人员观察。需要说明的是，在这里480*6时间延迟积分红外探测器的面元间隔为d＝49.8μm，焦距为f＝262mm，在这里，设置被测扫描速度均匀性的机构的角速度ω为1rad/s。

搭建好整体测试系统后，则根据被测机构的运动速度为其匹配相应的红外探测器列周期，由公式可以得出，在被测扫描速度均匀性机构的角速度ω为1rad/s，为其匹配的红外探测器列周期为

$T=\frac{d}{3\×f\×\mathrm{\ω}}=\frac{49.8\×{10}^{-6}}{3\×262\×{10}^{-3}\×1}=63.4\mathrm{\μ}s;$

为被测机构匹配好相应的红外探测器列周期后，开始对被测机构的扫描速度均匀性进行测试。目标源通过反射镜后在红外探测器上实现成像，红外探测器将成像结果传输到监视器上供实验人员观察，实验人员根据成像质量判定扫描速度的均匀性是否满足要求：如果成像在整个视场内无锯齿化的现象，说明速度均匀性满足速度均匀性小于1％的精度要求；如果成像在整个视场内成像均产生锯齿但锯齿化程度均匀相同，说明当前速度均匀性满足速度均匀性小于1％的精度要求，但是其扫描速度没有达到ω；在整个视场内成像锯齿化程度不同，说明当前速度均匀性不满足速度均匀性小于1％的精度要求，且其扫描速度没有达到ω。

上述实施例中在对被测扫描机构进行测试之前，根据被测扫描机构为探测器设置了相应的列周期，作为其他实施方式，还可以有其他公式计算出相应的列周期

上述实施例中使用的探测器是具有时间延迟积分的红外探测器，作为其他实施方式，还可以采用其他探测器，探测器的性能与需要测量的速度均匀性精度相关。

上述实施例中给出了被测扫描速度均匀性的机构是转盘这种旋转运动方式的机构，作为其他实施方式还可以测试其他平移运动方式的机构。

扫描速度均匀性测试系统实施例

扫描速度均匀性测试系统的实施方式与上述扫描速度均匀性测试方法中所用测试系统的实施方式完全相同，在此不再赘述。

以上给出了本发明具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种扫描速度均匀性测试方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1)：搭建测试系统整体架构：包括被测扫描机构、探测器、目标源、光反射装置以及监视器；所述光反射装置固定在被测扫描机构上，用于将目标源投射到探测器的镜头上；

步骤2)：根据步骤1)搭建的测试系统开始进行扫描速度均匀性测试，探测器将目标源扫描成像，并将该成像结果传输到监视装置；

步骤3)：根据步骤2)得到的成像结果的成像锯齿化程度判定被测扫描机构扫描速度的均匀性。

2.根据权利要求1所述的一种扫描速度均匀性测试方法，其特征在于，所述光反射装置是反射镜。

3.根据权利要求1所述的一种扫描速度均匀性测试方法，其特征在于，光反射装置固定于被测扫描机构上的方式是粘贴在被测扫描机构上。

4.根据权利要求1所述的一种扫描速度均匀性测试方法，其特征在于，在进行所述步骤2)时，根据被测扫描机构的运动速度为探测器匹配相应的周期。

5.根据权利要求4所述的一种扫描速度均匀性测试方法，其特征在于，所述周期为探测器的列周期，其匹配公式为：

$T=\frac{d}{3\×f\×\mathrm{\ω}}$

其中ω是被测扫描机构的扫描速度，单位是rad/s，f是探测器光学系统的焦距，d是探测器面元间隔。

6.根据权利要求1所述的一种扫描速度均匀性测试方法，其特征在于，所述步骤3)中对成像质量的判定依据是在整个视场内成像是否有锯齿化现象：在整个视场内无锯齿化的现象，则被测机构速度均匀性满足精度要求；在整个视场内成像均产生锯齿，则被测机构速度均匀性满足精度要求，但扫描速度没有达到ω；在整个视场内成像锯齿化程度不同，则被测机构速度扫描速度的速度没有达到ω、速度均匀性不满足精度要求。

7.用于权利要求1所述测试方法的一种扫描速度均匀性测试系统，其特征在于，包括目标源、光反射装置以及探测器，所述光反射装置用于固定在被测扫描机构上，将目标源投射在探测器的镜头上。

8.根据权利要求7所述的一种扫描速度均匀性测试系统，其特征在于，所述光反射装置是反射镜。

9.根据权利要求7所述的一种扫描速度均匀性测试系统，其特征在于，所述光反射装置固定于被测扫描机构上的方式是粘贴在被测扫描机构上。