CN219996364U - 一种集成定标能力的可见光和红外测量装置 - Google Patents
一种集成定标能力的可见光和红外测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219996364U CN219996364U CN202320574871.9U CN202320574871U CN219996364U CN 219996364 U CN219996364 U CN 219996364U CN 202320574871 U CN202320574871 U CN 202320574871U CN 219996364 U CN219996364 U CN 219996364U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- infrared
- photoelectric
- base
- turntable
- light shield
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种集成定标能力的可见光和红外测量装置，包括：光电球(1‑1)、转台(1‑2)、遮光罩(1‑3)、底座(1‑4)，其特征在于：光电球(1‑1)支撑在转台(1‑2)上，光电球(1‑1)内部安装红外热成像仪，转台(1‑2)用于支撑光电球(1‑1)，转台(1‑2)上开圆孔，圆孔的中心在红外热成像仪垂直向下的轴线上；遮光罩(1‑3)，通过螺钉固定在转台(1‑2)上；遮光罩(1‑3)上部采用长毛刷(3‑1)与光电球紧密接触；底座(1‑4)用于支撑转台(1‑2)，底座(1‑4)内部安装红外黑体和控制电路。在可见光和红外测量设备野外或室外工作时，该装置能够实现快速定标，以提高测量的精确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种集成定标能力的可见光和红外测量装置。
背景技术
红外热像仪接收的是红外热辐射能量，它探测的波长一般在一微米之间，由辐射理论的基本知识可知1000℃以下的物体发射的辐射能量主要集中在这一波段，因此由背景、大气和仪器本身等发射的辐射将给系统带来附加的噪声能量，这将严重影响红外成像系统的性能。
在一般红外热成像系统中，缺少一个内部温度参考源，不能像传统的非凝视成像系统中的扫描器产生一个信号对比的作用，这是一个缺陷。
另外，系统本身的不稳定性，也给红外系统的工作带来严重的影响。为了消除这些因素的影响，红外热成像系统在使用前都需要进行辐射定标，以此来消除各种因素的影响，使红外凝视成像系统能够发挥其最大的功能。特别是成像质量要求较高和在定量的红外测量中。
红外热成像系统辐射定标的目的是建立红外热成像系统每个探测单元输出信号的数值量化值与该探测器对应像元内的实际目标辐射亮度值之间的定量关系。红外热成像系统辐射定标是红外热成像系统使用前所必须进行的工作之一，它直接影响着红外热成像系统成像质量的好坏。随着红外热成像技术的飞速发展，对红外热成像系统工作性能要求的不断提高，红外热成像系统辐射定标的意义越来越重要，要求越来越严格，这就要求红外热成像系统在工作前必须进行严格的辐射定标。
现有的红外热像仪的定标通常是在实验室室内进行，准确度较高。在野外或其它室外工作场地需要对红外热像仪定标的工作通常是通过便携定标黑体实现，定标黑体需要尽量接近红外热像仪，以避免受外界环境的影响。
这种方式在需要频繁定标的测量工作时，由于便携黑体重量大，移动不便，并且定标黑体与被测的红外热像仪之间难以避免存在间隙，因此受外界影响，定标存在较大误差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于在可见光和红外测量设备野外或室外工作时，能够实现快速定标，以提高测量的精确度。
本实用新型的技术方案是提供了一种集成定标能力的可见光和红外测量装置，包括：光电球、转台、遮光罩、底座，其特征在于：
光电球支撑在转台上，光电球内部安装红外热成像仪，
转台用于支撑光电球，转台上开圆孔，圆孔的中心在红外热成像仪垂直向下的轴线上；
遮光罩，通过螺钉固定在转台上；遮光罩上部采用长毛刷与光电球紧密接触；
底座用于支撑转台，底座内部安装红外黑体和控制电路。
进一步地，红外热成像仪为2个。
进一步地，遮光罩包括遮光罩座，遮光罩座下部通过螺钉与转台连接，遮光罩座上部植入长毛刷。
进一步地，底座内部设置有力矩电机、导管、轴承、光电滑环、红外黑体、控制电路板、支撑板和底座支架，其中：
底座支架上部安装调整转台方向的力矩电机，导管自上而下垂直安装，导管的底部与支撑板抵接，底座支架上安装有轴承，用于支撑转台旋转；光电滑环安装在支撑板上；导管安装在支撑板上方，红外黑体安装在支撑板的下方，控制电路板设置在支撑板下方，支撑板通过螺钉固定在底座支架上
本实用新型的有益效果是：解决在野外或室外进行红外测量时，通过快速准确的定标提高红外的测量的准确度。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是集成定标能力的可见光和红外测量装备整体视图；
图2是开孔转台视图；
图3是遮光罩视图；
图4是测量装置底座结构图；
图5是底座内部上视图。
其中，1-1-光电球，1-2-转台，1-3-遮光罩，1-4-底座，2-1-通孔，3-1-长毛刷，3-2-遮光罩座，4-1-遮光罩，4-2-力矩电机，4-3-导管，4-4-轴承，4-5-光电滑环，4-6-黑体，4-7-控制电路板，4-8-支撑板，4-9-底座支架。5-1-大孔，5-2-小孔。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，该实施例提供了一种集成定标能力的可见光和红外测量装置，包括：光电球1-1、转台1-2、遮光罩1-3、底座1-4
光电球1-1支撑在转台1-2上，光电球1-1内部安装可见光成像系统和红外热成像仪，红外热成像仪为1-2个。
转台1-2用于支撑光电球，并且能够高精度的调整光电球的俯仰角度，转台1-2上开圆孔，圆孔大小与红外热像仪口径相同或略大，圆孔的中心在红外热成像仪垂直向下的轴线上；
遮光罩1-3，通过螺钉固定在转台1-2上。上部采用长毛刷3-1等柔性材料与光电球紧密接触，实现对遮光罩1-3内部的遮光和防水防尘。同时还不影响光电球转动。
底座1-4用于支撑转台1-2，并且能够通过转台1-2调整光电球1-1的水平角度，底座1-4内部安装红外黑体和控制电路。
如图2所示，转台1-2与转统的光电球系统的转台相比，转台1-2的直径大，上面根据光电球安装的红外热像仪的数量和口径，开1-2个圆孔。
如图3所示。遮光罩根据转口开孔直径和数量设计。采用塑料等隔热材料制成，内部涂黑。其中，长毛刷3-1能够与光电球1-1紧密接触，起到遮光的作用并阻止水和灰尘进入内部，降低外部环境对定标的影响，提高定标的准确性。
遮光罩座3-2是遮光罩1-3的基础。遮光罩座3-2下部通过螺钉与转台1-2连接，采用硬塑料等导热率低的材料制成。遮光罩座3-2上部植入长毛刷3-1。
如图4所示，测量装置的底座内部设置有力矩电机4-2、导管4-3、轴承4-4、光电滑环4-5、红外黑体4-6、控制电路板4-7、支撑板4-8和底座支架4-9。
底座支架4-9支撑整个装置。底座支架4-9上部安装调整转台1-2方向的力矩电机4-2，用于隔光隔热的导管4-3自上而下垂直安装，导管4-3的底部与支撑板4-8抵接，底座支架4-9上安装有轴承4-4，用于支撑转台1-2旋转。
支撑板4-8的上方安装有光电滑环4-5，光电滑环4-5用于提供供光电信号。导管4-3安装在支撑板4-8上方，红外黑体4-6安装在支撑板4-8的下方，控制电路板4-7设置在支撑板4-8下方，支撑板8通过螺钉固定在底座支架4-9上。
本实施例中，如图5所示，光电球1-1安装了口径不同的1大1小2个红外热像仪，因此，转台1-2开了2个孔，即一个大孔5-1和一个小孔5-2；大孔5-1和小孔5-2上分别安装不同直径大小的导管4-3。
如图5所示。导管4-3采用硬塑料等隔热材料制成，内部消光处理。红外黑体采用保温处量，减少外界因素对红外黑体工作时的温度的影响。
红外热成像系统辐射定标的目的就是确定红外成像系统焦平面阵列探测器上的每个探测单元输出的数值量化图像信号与其所接收的红外辐射能量之间的关系。
红外热像仪的辐射定标主要是建立输入辐亮度和探测器数字化输出之间的定量关系。
对面阵探测器阵列，在一个光谱范围内探测器的一个像元产生的电子数可按下式表示：
式中Se(λ)为探测器一个像元产生的电子数；Ad为探测器像元面积；F＝f/D为光学系统的F数；τ0劝为光学系统的透射率(包括滤光片的透射率)。
上式中除了L(λ),Tint外的其它项是与目标无关的量，完全是由热像仪的光学系统，接收器件等参数决定。因此，可以看作是仪器在波长λ处，窄带Δλ内的响应度，如下式所示：
代入上式后得到：
那么在带宽较窄的情况下，输出信号Se(λ)可以看作与目标的辐亮度成正比，而在一定的波长范围λ1-λ2内，探测器产生的电子数等于上式在λ1-λ2内的积分。
本结构黑体与红外热像仪的距离近，黑体的面积充满了红外热仪的视场。
由于距离近并且遮光罩1-3阻挡了外界的干扰，定标光路中可以忽略大气衰减与背景干扰，因此热像仪的光学系统入瞳上的辐亮度为：
L＝Lb
在波长为λ1-λ2波段内的红外黑体辐亮度为：
所以，红外热像仪的辐亮度响应度为：
上式中根据定标的要求，可以是热像仪的输出电压，也可以是数字化输出的图像灰度级等级。
在不工作时，光电球向下，红外热像仪的窗口进入遮光罩1-3，以保护热像仪的镜头。
快速定标的方法如下：
步骤1、红外热像仪开机；黑体开机准备定标；
步骤2、红外热像仪达到工作温度；黑体达到设定的定标温度；
步骤3、红外热像仪测量黑体；
步骤4、计算黑体的辐亮度响应，输出定标计算结果；
步骤5、光电头旋转抬起，开展观测测量工作；
附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本实用新型的原理进行说明，并非意在对本实用新型进行限制。
尽管参考附图详地公开了本实用新型，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本实用新型的应用。本实用新型的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。
Claims (4)
1.一种集成定标能力的可见光和红外测量装置，包括：光电球(1-1)、转台(1-2)、遮光罩(1-3)、底座(1-4)，其特征在于：
光电球(1-1)支撑在转台(1-2)上，光电球(1-1)内部安装红外热成像仪，
转台(1-2)用于支撑光电球(1-1)，转台(1-2)上开圆孔，圆孔的中心在红外热成像仪垂直向下的轴线上；
遮光罩(1-3)，通过螺钉固定在转台(1-2)上；遮光罩(1-3)上部采用长毛刷(3-1)与光电球紧密接触；
底座(1-4)用于支撑转台(1-2)，底座(1-4)内部安装红外黑体和控制电路。
2.根据权利要求1所述的集成定标能力的可见光和红外测量装置，其特征在于：红外热成像仪为1-2个。
3.根据权利要求1所述的集成定标能力的可见光和红外测量装置，其特征在于：遮光罩(1-3)包括遮光罩座(3-2)，遮光罩座(3-2)下部通过螺钉与转台(1-2)连接，遮光罩座(3-2)上部植入长毛刷(3-1)。
4.根据权利要求1所述的集成定标能力的可见光和红外测量装置，其特征在于：底座(1-4)内部设置有力矩电机(4-2)、导管(4-3)、轴承(4-4)、光电滑环(4-5)、红外黑体(4-6)、控制电路板(4-7)、支撑板(4-8)和底座支架(4-9)，其中：
底座支架(4-9)上部安装调整转台(1-2)方向的力矩电机(4-2)，导管(4-3)自上而下垂直安装，导管(4-3)的底部与支撑板(4-8)抵接，底座支架(4-9)上安装有轴承(4-4)，用于支撑转台(1-2)旋转；光电滑环(4-5)安装在支撑板(4-8)上；导管(4-3)安装在支撑板(4-8)上方，红外黑体(4-6)安装在支撑板(4-8)的下方，控制电路板(4-7)设置在支撑板(4-8)下方，支撑板(4-8)通过螺钉固定在底座支架(4-9)上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320574871.9U CN219996364U (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种集成定标能力的可见光和红外测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320574871.9U CN219996364U (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种集成定标能力的可见光和红外测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219996364U true CN219996364U (zh) | 2023-11-10 |
Family
ID=88604959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320574871.9U Active CN219996364U (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种集成定标能力的可见光和红外测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219996364U (zh) |
-
2023
- 2023-03-22 CN CN202320574871.9U patent/CN219996364U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109655162A (zh) | 红外热像仪测温校正系统及方法 | |
| US9482583B1 (en) | Automated heliostat reflectivity measurement system | |
| CN109243268B (zh) | 一种宇航用可见光图像探测器测试与演示验证平台及方法 | |
| CN109974854B (zh) | 一种框幅式fpi高光谱图像的辐射校正方法 | |
| CN114279563B (zh) | 便携式辐射标准源及其对成像光谱仪的辐射定标方法 | |
| CN110470406B (zh) | 一种热红外光谱仪杂散辐射的测量方法 | |
| CN113588086B (zh) | 一种海洋大气一体化高光谱辐射测量系统及方法 | |
| CN104458013A (zh) | 一种发动机热防护结构温度场多模测量系统 | |
| CN111307294A (zh) | 一种体温测量装置 | |
| CN108204888A (zh) | 一种仿真用红外动态场景模拟器现场校准装置 | |
| CN219996364U (zh) | 一种集成定标能力的可见光和红外测量装置 | |
| CN107907209B (zh) | 光学辐射标准单元 | |
| JP2011013201A (ja) | 三刺激値直読型測色装置，その測色方法、およびそのキャリブレーション方法 | |
| JP2008003088A (ja) | 光スリップリングを有する促進耐候性試験装置 | |
| Ferrero et al. | Low-uncertainty absolute radiometric calibration of a CCD | |
| CN105973468A (zh) | 可见近红外波段高精度太阳辐照度仪 | |
| CN111649830A (zh) | 基于辐射光谱的彩色ccd自标定测温装置和方法 | |
| Bell et al. | Standard NETD test procedure for FLIR systems with video outputs | |
| CN207636800U (zh) | 光学辐射标准单元用可调光阑组件 | |
| CN113405660B (zh) | 一种水下光谱成像设备下潜在轨光谱辐射定标装置及其定标方法 | |
| CN212133888U (zh) | 基于辐射光谱的彩色ccd自标定测温装置 | |
| WO2001036931A3 (en) | Far-field scanning apparatus and method for rapid measurement of light source characteristics with high dynamic range | |
| Mosharov et al. | Pyrometry using CCD cameras | |
| CN207540669U (zh) | 光学辐射测量单元 | |
| Boivin | Measurements using two types of transfer radiometer developed for a monochromator-based cryogenic radiometer facility |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |