CN108181005A - 一种用于tdi ccd探测器焦面调试的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明解决的技术问题是提供一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法,属于高分辨红外成像系统技术领域，为一种不受成像方式限制的TDI CCD探测器焦面调试方法及适用于该方法的系统，其是利用示波器测试电压值和测试灰度值将星点靶标像的信息进行读取，通过电压值和信号值直接反映出TDI CCD探测器焦面的测试结果，以此对探测器的焦面进行调试,提高了TDI CCD探测器焦面调试精度。此方案不仅适用于摆镜型成像系统也适用于整机摆扫型成像系统，且可以调试到精准的焦面位置，成像质量得到保证，满足高分辨率成像系统的要求。

Description

一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法及系统
技术领域
本发明属于高分辨红外成像系统技术领域，涉及一种新型焦面调试技术，具体涉及一种用于TDI CCD探测器的成像系统焦面调试的方法。
背景技术
某型高分辨红外成像系统采用TDI CCD长线列器件，TDI CCD是一种特殊的线阵CCD器件，其利用时间延迟积分技术，通过TDI CCD的多级光敏元对运动的同一目标多次积分，可在低照度条件下获得高灵敏度、高分辨率的图像。为保证高分辨率成像系统探测器在静态、动态扫描时能清晰成像，对探测器的焦面位置装调提出了较高的要求。
目前的TDI CCD探测器焦面调试的传统方法是将平行光管和待测试成像系统置于隔振平台上，平行光管中安装星点靶，并将TDI CCD探测器设置为面阵模式，利用成像系统中的45°扫描镜进行扫描，使星点像在TDI CCD靶面上直线移动，利用数据采集卡实时采集扫描反射镜不同位置时TDI CCD输出的星点像，以像元为单位建立坐标系，观察探测器的TDI方向坐标点是否一致，不一致时利用微调机构通过旋转扫描头和焦平面组件进行调整，直至星点像的纵坐标基本一致为止。
采用该测试方法进行TDI CCD探测器焦面调试，通过实测坐标点方式不能够直接对焦面位置进行量化考核；该测试方法必须通过成像系统内45°扫描镜扫描进行测试点的采集，对于整机扫描的光学系统来说无法进行测试调试；采集数据量之大，使得测试过程变得较为复杂；其以TDI方向坐标点是否一致的方式作为判断焦面最佳位置的依据，测试过程包含装调误差、读取误差、扫描镜转动误差等多误差拟合，其精度远不能满足高分辨率成像系统的需求。
发明内容
针对上述现有技术的不足及应用局限性，本发明提供一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法,提高了TDI CCD探测器焦面调试精度。为一种不受成像方式限制的TDI CCD探测器焦面调试方法，其特点是利用示波器测试电压值和测试灰度值将星点靶标像的信息进行读取，通过电压值和信号值直接反映出TDI CCD探测器焦面的测试结果，以此对探测器的焦面进行调试。
本发明的技术解决方案是:一种用于TDI CCD探测器焦面调试系统，包括光电综合测试系统、成像系统、第一经纬仪、第二经纬仪、图像显示器和示波器；所述的光电综合测试系统由平行光管、靶标、光源；其能够选择不同尺寸的靶标，以及选择相对应不同谱段探测器的光源；光源经不同尺寸的靶标后，通过平行光管出射平行光，形成不同尺寸的靶标像；所述的第一经纬仪、第二经纬仪用于使成像系统与光电综合测试系统的光轴对准；所述的成像系统包括TDI CCD探测器、与探测器匹配的光学系统；光学系统、TDI CCD探测器为待调试对象；还包括图像采集系统，图像采集系统用于实时采集TDI CCD探测器的图像输出给图像显示器；示波器用于显示TDI CCD探测器输出的电压信号。
优选地，上述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试系统，其特征在于，还包括待调试成像系统设备，所述的待调试成像系统装置设备包括光学气浮平台、二维转台工装、与成像系统光轴平行的平面反射镜、与成像系统光轴垂直的平面反射镜；所述的二维转台工装使成像系统中的TDI CCD探测器进行俯仰、方位二维方向的转动；成像系统安装于二维转台工装上；二维转台工装位于气浮光学平台之上。
优选地，上述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试系统，其特征在于，所述的光电综合测试系统还包括操控计算机；通过操控计算机选择不同尺寸的靶标，设置不同谱段的TDI CCD探测器相应的光源。
一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤，
步骤一、待调焦的成像系统与光电综合测试系统的光轴对准；
步骤二、实时采集成像系统的成像图像，实时显示面阵模式下TDI CCD探测器的图像，用于后续采集每个像元的16位灰度值N；采用示波器观察获得星点靶标像的TDI CCD探测器的响应电压信号值，用于后续采集示波器的电压信号值V；
步骤三、设置光电综合测试系统，针对不同谱段的TDI CCD探测器设置相应的光源，针对不同像元尺寸的TDI CCD探测器设置相应的星点靶标；
步骤四、对待调焦的TDI CCD探测器进行焦面调试：在不同垫片厚度、同等辐射亮度或不同垫片厚度、无辐射亮度的情况下，多次采集在-0.7视场、中心视场、+0.7视场下同一线列不同的多个位置像元的16位灰度值N、示波器的电压信号值V；
步骤五、对于同一线列不同的多个位置像元的16位灰度值N和响应电压信号值V；判断出TDI CCD探测器最佳像面位置；
所述的光电综合测试用于针对不同谱段的TDI CCD探测器设置相应的光源，针对不同像元尺寸的TDI CCD探测器设置相应的星点靶标；所述的成像系统包括TDI CCD探测器与探测器匹配的光学系统。
优选地，步骤一中的成像系统与光电综合测试系统的光轴对准具体步骤如下：
S11：成像系统与光电综合测试系统进行粗对准，将成像系统的入光口对准光电综合测试系统的出光口；
S12：将第一台经纬仪置于光电综合测试系统1和成像系统中间；第一经纬仪先瞄准光电综合测试系统中平行光管；第一经纬仪水平值清零，然后第一经纬仪水平旋转后对准与成像系统光轴垂直的平面反射镜9；将光电综合测试系统和成像系统二者的光轴调水平；
S13：将第二台经纬仪瞄准成像系统俯仰轴的基准镜，将成像系统俯仰轴系调水平；
S14：重复上述两个步骤，待光电综合测试系统和成像系统的光轴对准后，将第一经纬仪、第二经纬仪撤去。
优选地，步骤三的具体内容为：设置光电综合测试系统，选取的光电综合测试系统的星点靶标像覆盖TDI CCD探测器的级数。
优选地，步骤四的具体内容为：
S41：打开光源，当示波器显示像元个数接近星点靶标像理应对应像元个数N0时，锁定TDI CCD探测器位置；
式中：
N0—像元个数；
ω—星点靶的尺寸，单位mrad；
θ—光学系统角分辨率，单位mrad；
S42：记录调焦位置数据，在中心视场像元i的位置不变的情况下，记录示波器输出信号电压VLi1、i像元的16位灰度值NLi1。
S43关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，记录示波器该像元输出信号电压VDi1；、i像元的的16位灰度值NDi1。
S44打开光源，将图像亮纹像调至+0.7倍视场位置，即位置像元为g，记录示波器该像元输出信号电压VLg1、g像元的16位灰度值NLg1；
S45关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，记录示波器该像元输出信号电压VDg1；、g像元的的16位灰度值NDg1；
S46打开光源，将图像亮纹像调至-0.7倍视场位置，即位置像元为k，记录示波器该像元输出信号电压VLk1、k像元的16位灰度值NLk1；
S47关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，记录示波器该像元输出信号电压VDk1；、k像元的的16位灰度值NDk1；
S48继续使TDI CCD探测器沿光轴方向在L1的位置前后微移动并将位置锁定，在每个位置，重复步骤S42-S47；得到在-0.7视场、中心视场、+0.7视场下同一线列不同的多个位置的像元的16位灰度值N、示波器的电压信号值V。
优选地，步骤S41的具体内容为：
S411：将采集到的图像调至TDI CCD探测器的中心视场；
S412：记录此时中间像元i的位置；
S413：TDI CCD探测器沿光轴方向前后移动多次，在中间像元i的位置不变的情况下，观测示波器输出信号的显示像元个数，直到显示像元个数接近星点靶标像理应对应像元个数N0为止，不再沿光轴移动TDI CCD探测器。
优选地，步骤五的具体内容为：对同等辐射亮度或无辐射亮度的情况下16位灰度值N进行做差计算，以及对同等辐射亮度或无辐射亮度的情况下示波器的电压信号值V进行做差计算，对于同一线列不同的多个位置像元的16位灰度值N的差值和响应电压信号值V的差值进行拟合，获得拟合曲线的16位灰度差值、示波器信号电压差值最大值以及所对应焦面位置，其最大差值所对应的焦面数据即为TDI CCD探测器的最佳焦面位置。
本发明的技术效果是：为一种高精度TDI CCD探测器焦面调试的方法，不受成像形式的限制，此方案不仅适用于摆镜型成像系统也适用于整机摆扫型成像系统，且可以调试到精准的焦面位置，成像质量得到保证，满足高分辨率成像系统的要求。
附图说明
图1是本发明光电综合测试系统与待调试成像系统的光轴对准示意图。
图2是本发明待调试成像系统所在的待调试成像系统设备示意图。
图3是成像系统的电气连接示意图。
图4是本发明测试所要用到的光电综合测试系统示意图。
图5是本发明TDI CCD探测器焦面调试示意图。
图6是本发明中焦面位置与16位灰度差值曲线图。
图7是本发明中焦面位置与输出信号电压差值曲线图。
图8是本发明中示波器所显示的输出信号电压波形图。
其中：1－光电综合测试系统；2－待调试成像系统设备(为组件)；3－第一经纬仪；4－第二经纬仪；5－气浮光学平台；6－二维转台工装；7－(待调焦)成像系统；8－与成像系统光轴平行的平面反射镜；9－与成像系统光轴垂直的平面反射镜；10－成像系统与显示设备；11-光学系统和探测器；12－电路连接系统；13－调试操控计算机(或者图像显示器)；14－示波器；15－平行光管；16－星点靶标；17－光源；18－光电综合测试系统操控计算机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法进行介绍：
步骤一、待调焦成像系统与光电综合测试系统的光轴对准，
步骤二、待调焦成像系统与显示设备的连接；图像采集卡采集图像，通过操控计算机实时显示面阵模式下TDI CCD探测器的图像，能够读取每个像元的16位灰度值N；通过与示波器的连接，从电路前端直接读取响应信号电压值；
步骤三、设置光电综合测试系统；
步骤四、TDI CCD探测器的焦面调试，在不同垫片厚度、同等辐射亮度/无辐射亮度的情况下，多次采集在-0.7视场、中心视场、+0.7视场下同一线列位置像元的16位灰度值N、示波器信号电压值V；
步骤五、采集不同位置像元数据的拟合，通过数据拟合曲线，判断出TDI CCD探测器最佳像面位置。
该方法的详细步骤限定如下
步骤一，待调试TDI CCD探测器焦面的成像系统与光电综合测试设备的光轴对准，如图1、图2所示。
S11将成像系统安装于二维转台工装上，二维转台工装可使成像系统中的TDI CCD探测器进行俯仰、方位二维方向的转动，通过转动获得TDI CCD探测器上的不同像元位置。
S12成像系统与光电综合测试系统进行粗对准，将成像系统的入光口对准光电综合测试系统的出光口。光电综合测试系统由平行光管、靶标、光源，操控计算机组成。通过光电综合测试系统操控计算机可选择不同尺寸的靶标，也可以选择相对应不同谱段探测器的光源。光源经不同尺寸的靶标后，通过平行光管出射平行光，形成不同尺寸的靶标像。
S13将第一经纬仪置于光电综合测试系统1和成像系统中间。第一经纬仪3先瞄准光电综合测试系统中平行光管；第一经纬仪水平值清零，然后第一经纬仪水平旋转后对准成像系统的第一基准镜；第一经纬仪对第一基准镜自准。看水平转角与180°相差多少，以此将光电综合测试系统和成像系统二者的光轴调水平。第一经纬仪是测量水平角和竖直角的仪器，是根据测角原理设计的；第一基准镜为是与成像系统光轴垂直的平面反射镜9。
S14将第二经纬仪瞄准成像系统俯仰轴的第二基准镜，利用自准直原理，将成像系统俯仰轴系调水平。第二基准镜是与成像系统光轴平行的平面反射镜8。
S15通过是S13、S14两个步骤反复调节二维转台工装的高度，直至光电综合测试系统的光轴与成像系统的光轴、俯仰轴系均调水平为止。
S16待二者光轴对准后，将第一台、第二台经纬仪撤去。
步骤二，待调试成像系统与显示设备的连接，如图3所示。
S21成像系统与图像采集系统连接，图像采集系统可实时采集图像，并将图像在调试操控计算机上显示。
S22将示波器与TDI CCD探测器输出信号端连接。利用示波器能观察到获得星点靶标像的TDI CCD探测器的电压信号值。
成像系统与示波器的连接：将示波器的探针地线与TDI CCD探测器预处理电路(进行数模转换和系统时序控制功能)上接地测试点连接；且将示波器的信号探针与TDI CCD探测器预处理电路上信号测试点连接。
步骤三，设置光电综合测试系统，如图4所示。可以通过光电综合测试系统操控计算机进行设置，针对不同谱段的TDI CCD探测器设置相应的光源，其光源覆盖范围从可见光至长波红外，同时还可针对不同像元尺寸的谱段的TDI CCD探测器设置相应的星点靶标，选取的星点靶标像需完全覆盖TDI CCD探测器的级数。
步骤四，对待调焦的TDI CCD探测器进行焦面调试，如图5所示。
S41将待调焦的TDI CCD探测器从成像模式设置为面阵模式；
TDI CCD探测器的成像模式是指动态扫描成像，面阵模式是指静态扫描成像；
S42打开光源、选取相应星点靶标，观察(成像测试软件)采集到的图像，若图像中无亮条纹，则靶标还未进入成像区域，调整二维转台工装，直至图像中有亮条纹出现为止，同时示波器有信号电压波形。
S43继续微调二维转台工装，将图像调至TDI CCD探测器的中心视场像元，待图像稳定后，锁定二位转台工装的调节位置，记录此时中心视场像元i的位置、示波器输出信号可以确定显示的像元个数N1。
S44对TDI CCD探测器进行初步调焦，使TDI CCD探测器沿光轴方向前后移动多次(n个位置)，在中心视场像元i的位置不变的情况下，观测示波器输出信号即在多次(n个位置)显示的像元个数N2、N3、N4......Nn，当出现像元个数接近星点靶标像理应对应像元个数N0时，TDI CCD探测器沿光轴方向前后移动停止；N0计算公式如下：
式中：
N0—像元个数；
ω—星点靶的尺寸，单位mrad；
θ—光学系统角分辨率，单位mrad；
S45在步骤S44基础上，锁定TDI CCD探测器位置，记录调焦位置数据L1，在中间像元i的位置不变的情况下，记录示波器输出信号电压VLi1、i像元的16位灰度值NLi1。
S46关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，中间位置像元i，记录示波器输出信号电压VDi1；、i像元的的16位灰度值NDi1。
S47打开光源，转动二维转台工装，将将亮纹像调至+0.7倍视场位置，即位置像元为g，记录示波器输出信号电压VLg1、g像元的16位灰度值NLg1。
S48关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，位置像元g，记录示波器输出信号电压VDg1；、g像元的的16位灰度值NDg1。
S49打开光源，转动二维转台工装，将将亮纹像调至-0.7倍视场位置，即位置像元为k，记录示波器输出信号电压VLk1、k像元的16位灰度值NLk1。
S410关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，位置像元k，记录示波器输出信号电压VDk1；k像元的的16位灰度值NDk1。
S411按上述S45～S410步骤，继续使TDI CCD探测器沿光轴方向前后微移动并将位置锁定，记录调焦位置数据L2、L3。。。。。。Ln，需记录如下数值：
1)像元位置i的示波器输出信号电压VLi2、VLi3......VLin，VDi2、VDi3......VDin；
2)像元位置i的16位灰度值NLi2、NLi3......NLin，NDi2、NDi3......NDin；
3)像元位置g的示波器输出信号电压VLg2、VLg3......VLgn，VDg2、VDg3......VDgn；
4)像元位置g的16位灰度值NLg2、NLg3......NLgn，NDg2、NDg3......NDgn；
5)像元位置k的示波器输出信号电压VLk2、VLk3......VLkn，VDk2、VDk3......VDkn；
6)像元位置k的16位灰度值NLk2、NLk3......NLkn，NDk2、NDk3......NDkn。
根据步骤五，将步骤四所采集数据进行数据拟合，以此判断TDI CCD探测器焦面的最佳位置。
S51计算数据：将上述打开光源/关闭光源下所采集的数据进行做差计算，公式如下所示：
Vin＝VLin-VDin (1)
Nin＝NLin-NDin (2)
Vgn＝VLgn-VDgn (3)
Ngn＝NLgn-NDgn (4)
Vkn＝VLkn-VDkn (5)
Nkn＝NLkn-NDkn (6)
式中：
Vin、Vgn、Vkn—位置像元i、g、k的示波器输出信号电压差值；
VLin、VLgn、VLkn—有光源下位置像元i、g、k的示波器输出信号电压值；
VDin、VDgn、VDkn—无光源下位置像元i、g、k的示波器输出信号电压值；
Nin、Ngn、Nkn—位置像元i、g、k的16位灰度差值；
NLin、NLgn、NLkn—有光源下位置像元i、g、k的16位灰度值；
NDin、NDgn、NDkn—无光源下位置像元i、g、k的16位灰度值；
S52数据拟合：将上述计算后的TDI CCD探测器不同焦面位置的电压值V的差值、灰度值N差值曲线进行拟合，所拟合曲线如图6、图7所示；
S53通过的TDI CCD探测器不同焦面位置的电压值V的差值、灰度值N的差值拟合曲线，找到-0.7视场、中心视场、+0.7视场下同一线列位置像元的16位灰度差值最大值Nin(MAX)、Ngn(MAX)、Nkn(MAX)、示波器信号电压差值最大值Vin(MAX)、Vgn(MAX)、Vkn(MAX)以及所对应焦面位置，其最大差值所对应的焦面数据即为TDI CCD探测器的最佳焦面位置。

Claims (10)

1.一种用于TDI CCD探测器焦面调试系统，其特征在于，包括光电综合测试系统(1)、成像系统、第一经纬仪(3)、第二经纬仪(4)、图像显示器和示波器；
所述的光电综合测试系统由平行光管、靶标、光源；其能够选择不同尺寸的靶标，以及选择相对应不同谱段探测器的光源；光源经不同尺寸的靶标后，通过平行光管出射平行光，形成不同尺寸的靶标像；
所述的第一经纬仪、第二经纬仪用于使成像系统与光电综合测试系统的光轴对准；
所述的成像系统包括TDI CCD探测器、与探测器匹配的光学系统；光学系统、TDI CCD探测器为待调试对象；
还包括图像采集系统，图像采集系统用于实时采集TDI CCD探测器的图像输出给图像显示器；示波器用于显示TDI CCD探测器输出的电压信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试系统，其特征在于，还包括待调试成像系统设备(2)，所述的待调试成像系统装置设备(2)包括光学气浮平台(5)、二维转台工装(6)、与成像系统光轴平行的平面反射镜(8)、与成像系统光轴垂直的平面反射镜(9)；所述的二维转台工装使成像系统中的TDI CCD探测器进行俯仰、方位二维方向的转动；成像系统安装于二维转台工装上；二维转台工装(6)位于气浮光学平台(5)之上。
3.根据权利要求1所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试系统，其特征在于，所述的光电综合测试系统还包括操控计算机；通过操控计算机选择不同尺寸的靶标，设置不同谱段的TDI CCD探测器相应的光源。
4.一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤，
步骤一、待调焦的成像系统与光电综合测试系统的光轴对准；
步骤二、采集成像系统的输出信息并实时显示面阵模式下TDI CCD探测器的图像，用于后续采集每个像元的16位灰度值N；采用示波器观察获得星点靶标像的TDI CCD探测器的响应电压信号值，用于后续采集示波器的电压信号值V；
步骤三、设置光电综合测试系统，针对不同谱段的TDI CCD探测器设置相应的光源，针对不同像元尺寸的TDI CCD探测器设置相应的星点靶标；
步骤四、对待调焦的TDI CCD探测器进行焦面调试：在不同垫片厚度、同等辐射亮度或不同垫片厚度、无辐射亮度的情况下，多次采集在-0.7视场、中心视场、+0.7视场下同一线列不同的多个位置像元的16位灰度值N、示波器的电压信号值V；
步骤五、对于同一线列不同的多个位置像元的16位灰度值N和响应电压信号值V；判断出TDI CCD探测器最佳像面位置；
所述的光电综合测试用于针对不同谱段的TDI CCD探测器设置相应的光源，针对不同像元尺寸的TDI CCD探测器设置相应的星点靶标；
所述的成像系统包括TDI CCD探测器与探测器匹配的光学系统。
5.根据权利要求4所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，步骤一中的成像系统与光电综合测试系统的光轴对准具体步骤如下：
S11：成像系统与光电综合测试系统进行粗对准，将成像系统的入光口对准光电综合测试系统的出光口；
S12：将第一台经纬仪置于光电综合测试系统和成像系统中间；第一经纬仪先瞄准光电综合测试系统中平行光管；第一经纬仪水平值清零，然后第一经纬仪水平旋转后对准与成像系统光轴垂直的平面反射镜9；将光电综合测试系统和成像系统二者的光轴调水平；
S13：将第二台经纬仪瞄准成像系统俯仰轴的基准镜，将成像系统俯仰轴系调水平；
S14：重复上述两个步骤，待光电综合测试系统和成像系统的光轴对准后，将第一经纬仪、第二经纬仪撤去。
6.根据权利要求4所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，步骤三的具体内容为：设置光电综合测试系统，选取的光电综合测试系统的星点靶标像覆盖TDICCD探测器的级数。
7.根据权利要求4所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，步骤四的具体内容为：
S41：打开光源，当示波器显示像元个数接近星点靶标像理应对应像元个数N0时，锁定TDI CCD探测器位置；
式中：
N0—像元个数；
ω—星点靶的尺寸，单位mrad；
θ—光学系统角分辨率，单位mrad；
S42：记录调焦位置数据，在中心视场像元i的位置不变的情况下，记录示波器输出信号电压VLi1、i像元的16位灰度值NLi1。
S43关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，记录示波器该像元输出信号电压VDi1；、i像元的的16位灰度值NDi1。
S44打开光源，将图像亮纹像调至+0.7倍视场位置，即位置像元为g，记录示波器该像元输出信号电压VLg1、g像元的16位灰度值NLg1；
S45关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，记录示波器该像元输出信号电压VDg1；、g像元的的16位灰度值NDg1；
S46打开光源，将图像亮纹像调至-0.7倍视场位置，即位置像元为k，记录示波器该像元输出信号电压VLk1、k像元的16位灰度值NLk1；
S47关闭光源，使TDI CCD探测器无光源输入，记录示波器该像元输出信号电压VDk1；、k像元的的16位灰度值NDk1；
S48继续使TDI CCD探测器沿光轴方向在L1的位置前后微移动并将位置锁定，在每个位置，重复步骤S42-S47；得到在-0.7视场、中心视场、+0.7视场下同一线列不同的多个位置的像元的16位灰度值N、示波器的电压信号值V。
8.根据权利要求7所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，步骤S41的具体内容为：
S411：将采集到的图像调至TDI CCD探测器的中心视场；
S412：记录此时中间像元i的位置；
S413：TDI CCD探测器沿光轴方向前后移动多次，在中间像元i的位置不变的情况下，观测示波器输出信号的显示像元个数，直到显示像元个数接近星点靶标像理应对应像元个数N0为止，不再沿光轴移动TDI CCD探测器。
9.根据权利要求4所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，步骤五的具体内容为：确定16位灰度差值、示波器信号电压差值最大值以及所对应焦面位置，其最大差值所对应的焦面数据即为TDI CCD探测器的最佳焦面位置。
10.根据权利要求4所述的一种用于TDI CCD探测器焦面调试的方法，其特征在于，步骤五的具体内容为：对同等辐射亮度或无辐射亮度的情况下16位灰度值N进行做差计算，以及对同等辐射亮度或无辐射亮度的情况下示波器的电压信号值V进行做差计算，对于同一线列不同的多个位置像元的16位灰度值N的差值和响应电压信号值V的差值进行拟合，获得拟合曲线的16位灰度差值、示波器信号电压差值最大值以及所对应焦面位置，其最大差值所对应的焦面数据即为TDI CCD探测器的最佳焦面位置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109327697A (zh) * 2018-11-29 2019-02-12 沈阳航天新乐有限责任公司 一种线列成像位标器焦面调试设备及调试方法
CN109751917A (zh) * 2019-01-29 2019-05-14 电子科技大学 一种热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010012069A1 (en) * 1997-04-07 2001-08-09 Eberhard Derndinger Confocal microscope with a motorized scanning table
CN101334414A (zh) * 2007-06-29 2008-12-31 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 缺陷检测机台的匹配方法
CN102053010A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种光学系统弥散斑和色偏差测试装置及方法
CN102538823A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 大尺寸tdiccd焦面异速成像匹配误差检测系统
CN105758623A (zh) * 2016-04-05 2016-07-13 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于tdi-ccd的大口径长焦距遥感相机畸变测量装置及方法
CN106019770A (zh) * 2016-07-29 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 Tdi图像传感器的焦距控制方法、装置及自动光学检测装置
CN106292135A (zh) * 2016-07-27 2017-01-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Tdi ccd相机焦面映射至三轴气浮转台球心的方法
CN106404179A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 天津津航技术物理研究所 一种基于红外tdi探测器双向扫描特性的实时定标方法
CN106768349A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 天津津航技术物理研究所 适应多通道双向输出的tdi扫描成像系统相对辐射定标方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010012069A1 (en) * 1997-04-07 2001-08-09 Eberhard Derndinger Confocal microscope with a motorized scanning table
CN101334414A (zh) * 2007-06-29 2008-12-31 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 缺陷检测机台的匹配方法
CN102053010A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种光学系统弥散斑和色偏差测试装置及方法
CN102538823A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 大尺寸tdiccd焦面异速成像匹配误差检测系统
CN105758623A (zh) * 2016-04-05 2016-07-13 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于tdi-ccd的大口径长焦距遥感相机畸变测量装置及方法
CN106292135A (zh) * 2016-07-27 2017-01-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Tdi ccd相机焦面映射至三轴气浮转台球心的方法
CN106019770A (zh) * 2016-07-29 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 Tdi图像传感器的焦距控制方法、装置及自动光学检测装置
CN106404179A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 天津津航技术物理研究所 一种基于红外tdi探测器双向扫描特性的实时定标方法
CN106768349A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 天津津航技术物理研究所 适应多通道双向输出的tdi扫描成像系统相对辐射定标方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109327697A (zh) * 2018-11-29 2019-02-12 沈阳航天新乐有限责任公司 一种线列成像位标器焦面调试设备及调试方法
CN109327697B (zh) * 2018-11-29 2024-02-27 沈阳航天新乐有限责任公司 一种线列成像位标器焦面调试设备及调试方法
CN109751917A (zh) * 2019-01-29 2019-05-14 电子科技大学 一种热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法

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