RU185059U1 - STAND OF MEASUREMENT OF PARAMETERS OF HEAT AND VISION CHANNELS - Google Patents

STAND OF MEASUREMENT OF PARAMETERS OF HEAT AND VISION CHANNELS Download PDF

Info

Publication number
RU185059U1
RU185059U1 RU2018126342U RU2018126342U RU185059U1 RU 185059 U1 RU185059 U1 RU 185059U1 RU 2018126342 U RU2018126342 U RU 2018126342U RU 2018126342 U RU2018126342 U RU 2018126342U RU 185059 U1 RU185059 U1 RU 185059U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tpvk
port
converter
optical system
ambient temperature
Prior art date
Application number
RU2018126342U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Регина Ренатовна Агафонова
Михаил Николаевич Батавин
Дмитрий Викторович Куликов
Александр Владимирович Мингалев
Сергей Николаевич Шушарин
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО")
Priority to RU2018126342U priority Critical patent/RU185059U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU185059U1 publication Critical patent/RU185059U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения и касается стенда для измерения параметров тепловизионных каналов. Стенд включает в себя инфракрасный коллиматорный комплекс (ИКК), расположенный соосно с оптической системой контролируемого тепловизионного канала (ТПВК), устройство отображения, записи и обработки информации (УОЗОИ), содержащее персональный компьютер (ПК) и преобразователь форматов видеосигнала, а также преобразователь стандартов обмена и формирователь рабочих напряжений. Кроме того, стенд включает в себя устройство имитации температуры окружающей среды для размещения ТПВК и формирователь команд управления температурными режимами. Технический результат заключается в обеспечении возможности настройки ТПВК для автоматической компенсации отклонения параметров при изменении температуры в процессе эксплуатации. 3 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to the field of optoelectronic instrumentation and relates to a stand for measuring parameters of thermal imaging channels. The stand includes an infrared collimator complex (CQI) located coaxially with the optical system of a controlled thermal imaging channel (TPVK), a display, recording and information processing device (UOZOI) containing a personal computer (PC) and a video signal format converter, as well as an exchange standards converter and voltage shaper. In addition, the stand includes a device for simulating ambient temperature for the placement of TPVK and a command generator for controlling temperature conditions. The technical result consists in providing the ability to configure TPVK for automatic compensation of deviation of parameters when the temperature changes during operation. 3 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к электронному приборостроению и предназначена для автоматизированного измерения параметров тепловизионных каналов (ТПВК) в процессе изготовления.The utility model relates to electronic instrumentation and is intended for automated measurement of parameters of thermal imaging channels (TPVK) in the manufacturing process.

Тепловизионные каналы часто работают в широком диапазоне температур окружающей среды, который может достигать -50…+50°С и более. При отклонении температуры от нормальных климатических условий показатели преломления оптических материалов изменяются, а вместе с ними и линейные размеры всей системы, и радиусы кривизны, и толщины оптических элементов (Е.О. Ульянова, К.П. Шатунов журнал «Прикладная физика» №2, 2012 г., стр. 116-120, «Термокомпенсация в оптической системе тепловизионного прибора»). В результате перечисленных изменений меняется ход лучей в оптической системе и фокальная плоскость объектива смещается относительно плоскости чувствительных элементов фотоприемного устройства ТПВК, что приводит к расфокусировке изображения. Поэтому при изготовлении ТПВК необходимо принимать меры по ослаблению влияния температуры окружающей среды на параметры оптической системы тепловизионных каналов.Thermal imaging channels often operate in a wide range of ambient temperatures, which can reach -50 ... + 50 ° C or more. When the temperature deviates from normal climatic conditions, the refractive indices of optical materials change, and with them the linear dimensions of the entire system, and the radii of curvature, and the thickness of the optical elements (EO Ulyanova, KP Shatunov, Applied Physics journal No. 2 , 2012, pp. 116-120, “Thermal compensation in the optical system of a thermal imaging device”). As a result of these changes, the path of the rays in the optical system changes and the focal plane of the lens shifts relative to the plane of the sensitive elements of the TPVK photodetector, which leads to defocusing of the image. Therefore, in the manufacture of TPVC, it is necessary to take measures to weaken the influence of ambient temperature on the parameters of the optical system of thermal imaging channels.

Известен метод ослабления. влияния температуры на параметры оптической системы ТПВК с использованием перемещения отдельных компонентов оптической системы в процессе ее работы при изменении температуры окружающей среды (Е.О. Ульянова, К.П. Шатунов журнал «Прикладная физика» №2, 2012 г., стр. 116-120, «Термокомпенсация в оптической системе тепловизионного прибора»). Согласно известному способу, для того чтобы перемещать компоненты оптической системы, необходимо теоретически определить зависимость положения компонентов оптической системы от температуры окружающей среды, исходя из свойств материалов компонентов оптической системы и сохранить полученную зависимость в памяти ТПВК.A known method of attenuation. the effect of temperature on the parameters of the TPVK optical system using the movement of individual components of the optical system during its operation when the ambient temperature changes (E.O. Ulyanova, KP Shatunov, Applied Physics Journal No. 2, 2012, p. 116 -120, “Thermal compensation in the optical system of a thermal imaging device”). According to the known method, in order to move the components of the optical system, it is necessary to theoretically determine the dependence of the position of the components of the optical system on the ambient temperature, based on the properties of the materials of the components of the optical system and store the resulting dependence in the memory of the TPS.

Выполнение теоретических расчетов не может в полной мере компенсировать все возможные отклонения параметров оптических компонентов и обеспечить повторяемость характеристик изготавливаемых оптических систем тепловизионных каналов. Более эффективным вариантом является индивидуальное измерение для каждого ТПВК параметров его оптической системы и определение зависимости положения компонентов оптической системы от температуры окружающей среды в процессе изготовления и настройки с использованием специализированного стендового оборудования.Performing theoretical calculations cannot fully compensate for all possible deviations of the parameters of the optical components and ensure the repeatability of the characteristics of the manufactured optical systems of thermal imaging channels. A more effective option is an individual measurement of the parameters of its optical system for each TPVC and determining the dependence of the position of the components of the optical system on the ambient temperature during the manufacturing and adjustment using specialized bench equipment.

Известен стенд для измерения параметров оптико-электронных систем, описанный в патенте на изобретение «Способ контроля параметров оптико-электронных систем в рабочем диапазоне температур» (патент RU 2507495 С1, МПК G01M 11/02, опубликован 20.02.2014), который содержит коллиматор с тест-объектом, термокамеру.A known bench for measuring the parameters of optoelectronic systems described in the patent for the invention "Method for controlling the parameters of optoelectronic systems in the operating temperature range" (patent RU 2507495 C1, IPC G01M 11/02, published 02.20.2014), which contains a collimator with test object, heat chamber.

Основными недостатками аналога является полное отсутствие автоматизации измерений, отсутствие возможности автоматического определения необходимого перемещения подвижного компонента оптической системы ТПВК для совмещения ее фокальной плоскости с плоскостью чувствительных элементов фотоприемного устройства при изменении температуры окружающей среды.The main disadvantages of the analogue are the complete lack of measurement automation, the lack of the ability to automatically determine the necessary movement of the movable component of the TPVK optical system to align its focal plane with the plane of the sensitive elements of the photodetector when the ambient temperature changes.

Прототипом полезной модели является стенд, описанный в патенте на изобретение «Устройство контроля и управления тепловизионными каналами» (патент RU 2605934 С1, МПК H04N 5/33, G05F 1/00, опубликован 27.12.2016), который содержит инфракрасный коллиматорный комплекс (ИКК) с тест-объектом, контролируемый ТПВК, устройство контроля и управления, содержащее устройство отображения, записи и обработки информации, включающее персональный компьютер (ПК) и преобразователь форматов видеосигнала, а также преобразователь стандартов обмена и формирователь рабочих напряжений. Преобразователь форматов видеосигнала служит для приема сигнала с видеовыхода, контролируемого ТПВК, и подключен к одному из портов ПК. Преобразователь стандартов обмена соединен с соответствующими портами ТПКВ и ПК и служит для обмена цифровыми сигналами между ПК и ТПВК. Порт формирователя рабочих напряжений подключен к одному из портов ТПВК и служит для подачи рабочих напряжений на ТПВК. Между ИКК и ПК установлена связь через соответствующие порты для проведения процедуры измерения основных характеристик ТПВК, таких как минимально разрешаемая разность температур и температурно-частотная характеристика.The prototype of the utility model is the stand described in the patent for the invention “Device for monitoring and control of thermal imaging channels” (patent RU 2605934 C1, IPC H04N 5/33, G05F 1/00, published December 27, 2016), which contains an infrared collimator complex (ICC) with a test object controlled by TPVK, a monitoring and control device comprising a display, recording and processing device including a personal computer (PC) and a video signal format converter, as well as an exchange standard converter and a working driver expressions. The converter of video signal formats is used to receive a signal from a video output controlled by TPVK and is connected to one of the PC ports. The converter of exchange standards is connected to the corresponding ports TPKV and PC and is used to exchange digital signals between PC and TPVK. The port of the working voltage generator is connected to one of the ports of the TPVK and serves to supply the working voltages to the TPVK. Communication between the CQI and the PC is established through the appropriate ports to carry out the procedure for measuring the main characteristics of the SSTC, such as the minimum allowable temperature difference and the temperature-frequency characteristic.

Основным недостатком прототипа является ограниченные функциональные возможности стенда из-за невозможности обеспечения индивидуальной (для каждого ТПВК) компенсации влияния температуры окружающей среды.The main disadvantage of the prototype is the limited functionality of the stand due to the inability to provide individual (for each TPVK) compensation for the influence of ambient temperature.

Задачей полезной модели является создание стенда измерения параметров ТПВК, который позволит наряду с измерением основных характеристик ТПВК, автоматически настраивать каждый ТПВК таким образом, чтобы в процессе непосредственной эксплуатации, при изменении температуры окружающей среды, ТПВК автоматически компенсировал отклонения параметров оптических компонентов для формирования сфокусированного изображения.The objective of the utility model is to create a bench for measuring TPVK parameters, which, along with measuring the main characteristics of TPVK, will automatically configure each TPVK so that during direct operation, when the ambient temperature changes, TPVK automatically compensates for deviations in the parameters of optical components to form a focused image.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей стенда за счет обеспечения в процессе настройки автоматического и индивидуального (для каждого ТПВК) определения необходимого перемещения подвижного компонента оптической системы ТПВК для совмещения ее фокальной плоскости с плоскостью чувствительных элементов фотоприемного устройства ТПВК при изменении температуры окружающей среды в процессе эксплуатации.The technical result is to expand the functionality of the stand by providing during the setup process an automatic and individual (for each TPVK) determination of the necessary movement of the movable component of the TPVK optical system to align its focal plane with the plane of the sensitive elements of the TPVK photodetector when the ambient temperature changes during operation.

Технический результат достигается тем, что в стенд измерения параметров тепловизионных каналов, содержащий инфракрасный коллиматорный комплекс (ИКК), расположенный соосно с оптической системой контролируемого тепловизионного канала (ТПВК), устройство отображения, записи и обработки информации (УОЗОИ), содержащее персональный компьютер (ПК) и преобразователь форматов видеосигнала, а также преобразователь стандартов обмена и формирователь рабочих напряжений, при этом первый порт ИКК подключен к первому порту ПК, первый и второй порты преобразователя форматов видеосигнала подключены к первому порту ТПВК и ко второму порту ПК соответственно, первый и второй порты преобразователя стандартов обмена подключены ко второму порту ТПВК и к третьему порту ПК соответственно, первый и второй порты формирователя рабочих напряжений подключены к третьему порту ТПВК и к четвертому порту ПК соответственно, согласно настоящей полезной модели, дополнительно введены устройство имитации температуры окружающей среды для размещения ТПВК и формирователь команд управления температурными режимами, при этом первый и второй порты формирователя команд управления температурными режимами подключены к первому порту устройства имитации температуры окружающей среды и к пятому порту ПК соответственно.The technical result is achieved by the fact that in the stand measuring the parameters of the thermal imaging channels, containing an infrared collimator complex (IKK), located coaxially with the optical system of the controlled thermal imaging channel (TPVK), a display, recording and processing device (UOZOI) containing a personal computer (PC) and a converter of video signal formats, as well as a converter of exchange standards and a driver of operating voltages, with the first port of the PCC connected to the first port of the PC, the first and second ports the video format converter is connected to the first TPVK port and to the second PC port, respectively, the first and second ports of the exchange standard converter are connected to the second TPVK port and to the third PC port, respectively, the first and second ports of the operating voltage former are connected to the third TPVK port and to the fourth port PC, respectively, according to this utility model, an additional device for simulating the ambient temperature for the placement of TPVK and a command generator for controlling temperature modes, while the first and second ports of the temperature control command generator are connected to the first port of the device for simulating ambient temperature and to the fifth port of the PC, respectively.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого стенда измерения параметров тепловизионных каналов, исполненного как единое аппаратно-программное устройство.In FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed bench for measuring parameters of thermal imaging channels, executed as a single hardware-software device.

На фиг. 2 изображен контролируемый ТПВК, имеющий оптическую систему с подвижным компонентом, управляемым приводом, а также представлено положение фокальной плоскости оптической системы ТПВК при нормальной (комнатной) и измененной температурах.In FIG. Figure 2 shows a controlled TPVK having an optical system with a movable component controlled by a drive, and also presents the position of the focal plane of the optical system of TPVK at normal (room) and altered temperatures.

На фиг. 2 связь привода с преобразователем стандартов обмена через второй порт ТПВК показана схематично, т.к. через данный порт происходит управление всеми функциональными блоками ТПВК, которые на фиг. 2 не показаны.In FIG. 2, the connection of the drive with the converter of exchange standards through the second TPVK port is shown schematically, because through this port, all TPVK functional units are controlled, which are shown in FIG. 2 are not shown.

На фиг. 3 изображена полученная в результате измерений зависимость положения подвижного компонента оптической системы ТПВК от температуры окружающей среды.In FIG. Figure 3 shows the dependence of the position of the movable component of the TPVK optical system on the ambient temperature obtained as a result of measurements.

На фиг. блоки и узлы стенда измерения параметров ТПВК обозначены следующими позициями:In FIG. blocks and nodes of the bench for measuring TPVK parameters are indicated by the following positions:

1 - инфракрасный коллиматорный комплекс (ИКК),1 - infrared collimator complex (ICC),

2 - контролируемый тепловизионный канал (ТПВК),2 - controlled thermal imaging channel (TPVK),

3 - устройство отображения, записи и обработки информации (УОЗОИ),3 - a device for displaying, recording and processing information (UOZOI),

4 - персональный компьютер (ПК),4 - personal computer (PC),

5 - преобразователь форматов видеосигнала,5 - video format converter,

6 - преобразователь стандартов обмена,6 - converter exchange standards,

7 - формирователь рабочих напряжений,7 - shaper operating voltage

8 - устройство имитации температуры окружающей среды,8 - device for simulating ambient temperature,

9 - формирователь команд управления температурными режимами,9 - driver commands temperature control,

10 - иллюминатор устройства имитации температуры окружающей среды,10 is a window of a device simulating ambient temperature,

11 - оптическая система ТПВК,11 - optical system TPVK,

12 - подвижный компонент оптической системы ТПВК,12 - a movable component of the optical system TPVK,

13 - привод, обеспечивающий перемещение подвижного компонента оптической системы ТПВК.13 - drive, providing movement of the movable component of the optical system TPVK.

Стенд измерения параметров тепловизионных каналов содержит ИКК 1 с тест-объектом (на фиг. не показан), расположенный соосно с оптической системой 11 контролируемого ТПВК 2, имеющей подвижный компонент 12 для фокусировки, устройство 8 имитации температуры окружающей среды для размещения ТПВК 2, УОЗОИ 3, преобразователь 6 стандартов обмена, выполняющий преобразование и передачу управляющих цифровых сигналов между контролируемым ТПВК 2 и ПК 4 (обеспечивает включение и выключение ТПВК, управление блоками ТПВК, проверку состояния ТПВК) и реализованный на базе платы сопряжения RS-232/422/485 для шины PCI, формирователь 7 рабочих напряжений, представляющий собой источник питания с возможностью управления режимом работы ТПВК 2 от ПК 4, формирователь 9 команд управления температурными режимами, представляющий собой контроллер Eurotherm 2204е.The stand for measuring the parameters of the thermal imaging channels contains a CQI 1 with a test object (not shown in FIG.) Located coaxially with the optical system 11 of the controlled TPVK 2, having a movable component 12 for focusing, a device 8 for simulating the ambient temperature to accommodate the TPVK 2, UOZOI 3 Converter 6 exchange standards that performs the conversion and transmission of control digital signals between the controlled TPVK 2 and PC 4 (provides turning on and off the TPVK, control the TPVK blocks, check the status of the TPVK) and realizes ny based board interface RS-232/422/485 for a PCI bus operating voltages generator 7, which is a power source to control operating mode TPVK 2 from the PC 4, 9-temperature generator control command, which is a Eurotherm controller 2204e.

УОЗОИ 3 содержит ПК 4 и преобразователь 5 форматов видеосигнала, предназначенный для преобразования и передачи в ПК 4 видеосигнала, формируемого контролируемым ТПВК 2, и представляющий собой плату видеозахвата SDI либо CameraLink. Первый и второй порты преобразователя 5 форматов видеосигналов подключены к первому порту ТПВК 2 и ко второму порту ПК 4 соответственно. Первый и второй порты преобразователя 6 стандартов обмена подключены ко второму порту ТПВК 2 и к третьему порту ПК 4 соответственно.UOZOI 3 contains a PC 4 and a video signal format converter 5 for converting and transmitting to a PC 4 a video signal generated by the controlled TPVK 2, which is an SDI or CameraLink video capture card. The first and second ports of the converter 5 video formats are connected to the first port TPVK 2 and to the second port of the PC 4, respectively. The first and second ports of the converter 6 exchange standards are connected to the second port TPVK 2 and to the third port of PC 4, respectively.

Первый и второй порты формирователя 7 рабочих напряжений подключены к третьему порту ТПВК 2 и к четвертому порту ПК 4 соответственно.The first and second ports of the driver 7 operating voltage are connected to the third port TPVK 2 and the fourth port of PC 4, respectively.

Формирователь 9 команд управления температурными режимами - служит для управления температурными режимами устройства 8 имитации температуры окружающей среды, которые задаются при помощи ПК 4, при этом первый и второй порты формирователя 9 команд управления температурными режимами подключены к первому порту устройства 8 имитации температуры окружающей среды и к пятому порту ПК соответственно.Shaper 9 commands temperature control mode - serves to control the temperature conditions of the device 8 simulate the ambient temperature, which are set using PC 4, while the first and second ports of the shaper 9 commands temperature control mode are connected to the first port of the device 8 simulate the ambient temperature and the fifth port of the PC, respectively.

Первый порт ИКК 1 соединен с первым портом ПК 4 для обеспечения возможности управления режимом работы инфракрасного коллиматорного комплекса 1 непосредственно с ПК 4.The first port of IKK 1 is connected to the first port of PC 4 to provide the ability to control the operation mode of the infrared collimator complex 1 directly from PC 4.

Работает стенд измерения параметров тепловизионных каналов следующим образом.There is a stand for measuring the parameters of thermal imaging channels as follows.

Персональный компьютер 4, формирователь 7 рабочих напряжений и инфракрасный коллиматорный комплекс 1 подключают к сети 220 В, а устройство 8 имитации температуры окружающей среды подключают к сети 380 В.A personal computer 4, a driver 7 of operating voltages and an infrared collimator complex 1 are connected to a 220 V network, and the device 8 for simulating ambient temperature is connected to a 380 V network.

Контролируемый ТПВК 2 устанавливают в устройство 8 имитации температуры окружающей среды соосно с ИКК 1, а на оптическую систему 11 ТПВК 2 подают инфракрасный поток излучения с ИКК 1 через иллюминатор 10 устройства 8 имитации температуры окружающей среды. Далее на УОЗОИ 3, а именно на ПК 4, в окне программного обеспечения вводят список температур Т окружающей среды (например, -40°С, +25°С, +40°С), воспроизводимых устройством 8 имитации температуры окружающей среды. Количество вводимых значений температур может быть произвольным - они должны принадлежать диапазону рабочих температур ТПВК 2 и диапазону температур, воспроизводимых устройством 8 имитации температуры окружающей среды. Также на ПК 4 вводят время выдержки контролируемого ТПВК 2 на каждой температуре Т (например, 3 часа) из списка. Если ТПВК 2 имеет несколько полей зрения, то на ПК 4 указывают, для каких полей зрения будут проводиться измерения.The controlled TPVK 2 is installed in the device 8 for simulating the ambient temperature coaxially with the KIC 1, and the optical system 11 of the TPVK 2 is supplied with an infrared radiation flux from the KIC 1 through the window 10 of the device 8 for simulating the ambient temperature. Then, on UOZOI 3, namely on PC 4, a list of ambient temperatures T (for example, -40 ° С, + 25 ° С, + 40 ° С), reproduced by the device 8 simulating the ambient temperature, is entered in the software window. The number of entered temperature values can be arbitrary - they must belong to the range of operating temperatures TPVK 2 and the temperature range reproduced by the device 8 simulate ambient temperature. Also on PC 4 enter the exposure time of the controlled TPVC 2 at each temperature T (for example, 3 hours) from the list. If TPVK 2 has several fields of view, then on PC 4 indicate for which fields of view measurements will be made.

После этого на УОЗОИ 3 при помощи ПК 4 запускают процесс автоматического определения необходимого перемещения подвижного компонента оптической системы 11 ТПВК 2 для совмещения ее фокальной плоскости с плоскостью чувствительных элементов фотоприемного устройства ТПВК 2 при изменении температуры, во время которого на всех введенных температурах Т производятся следующие технологические операции:After that, on UOZOI 3 using PC 4, the process of automatically determining the necessary movement of the moving component of the TPVK 2 optical system 11 is started to align its focal plane with the plane of the sensitive elements of the TPVK 2 photodetector when the temperature changes, during which the following technological processes are performed at all the temperatures T introduced operations:

УОЗОИ 3 с помощью формирователя 9 команд управления температурными режимами автоматически отправляет на устройство 8 имитации температуры окружающей среды команду для перевода на температуру Т1=-40°С и ожидает в течение заданного времени выдержки (3 часа);UOZOI 3, using the shaper 9 of the temperature control commands, automatically sends a command to the device 8 for simulating the ambient temperature to translate it to a temperature T 1 = -40 ° C and waits for a set exposure time (3 hours);

УОЗОИ 3 одновременно отправляет команду на включение формирователя 7 рабочих напряжений, который подает на ТПВК 2 рабочее напряжение, и команду на включение контролируемого ТПВК 2 через преобразователь 6 стандартов обмена, ожидает включение ТПВК 2 и выход его на рабочий режим;UOZOI 3 simultaneously sends a command to turn on the shaper 7 operating voltage, which supplies the TPVK 2 operating voltage, and a command to turn on the controlled TPVK 2 through the converter 6 exchange standards, expects the inclusion of TPVK 2 and its output to operating mode;

УОЗОИ 3 производит автоматическое определение положения изображения тест-объекта (на фиг. 1 не показан) на изображении, получаемом с ТПВК 2 через преобразователь 5 форматов видеосигнала, для этого УОЗОИ 3 через преобразователь 6 стандартов обмена выдает команду на перемещение подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2 посредством привода 13 (фиг. 2), производит поиск тест-объекта на изображении, при этом перемещение подвижного компонента 12 продолжается до тех пор, пока распознавание тест-объекта не стало возможным;UOZOI 3 makes automatic determination of the position of the image of the test object (not shown in Fig. 1) on the image received from TPVK 2 through the converter 5 of the video signal format, for this UOZOI 3 through the converter 6 exchange standards issues a command to move the movable component 12 of the optical system 11 TPVK 2 through the drive 13 (Fig. 2), searches for a test object in the image, while moving the movable component 12 continues until the recognition of the test object is not possible;

УОЗОИ 3 определяет положение Р1 (фиг. 2) подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2, соответствующее температуре, при которой изображение тест-объекта является максимально четким (сфокусированным), для этого УОЗОИ 3 выдает команду на перемещение подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2 посредством привода 13, производит усреднение нескольких кадров с ТПВК 2 и вычисление контраста в области тест-объекта, причем перемещение подвижного компонента 12 продолжается до тех пор, пока не будет определено такое положение, при котором значение контраста в области тест-объекта максимальное, что означает совмещение фокальной плоскости оптической системы 11 ТПВК 2 с плоскостью чувствительных элементов фотоприемного устройства;UOZOI 3 determines the position P 1 (Fig. 2) of the movable component 12 of the optical system 11 TPVK 2, corresponding to the temperature at which the image of the test object is as clear (focused), for this UOZOI 3 issues a command to move the movable component 12 of the optical system 11 TPVK 2 through the drive 13, averages several frames with TPVK 2 and calculates the contrast in the area of the test object, and the movement of the movable component 12 continues until a position is determined at which contrast value in the area of the test object maximum, which means that the combination of the focal plane of the optical system 11 and the plane 2 TPVK sensitive photodetector elements;

УОЗОИ 3 автоматически отправляет по истечении заданного времени выдержки в формирователь 7 рабочих напряжений и в ТПВК 2 команду на выключение.UOZOI 3 automatically sends after a predetermined exposure time to the shaper 7 operating voltage and TPVK 2 command to turn off.

Далее указанные выше технологические операции, осуществляемые УОЗОИ 3, повторяются автоматически для температур Т2=+25°С и Т3=+40°С, в результате чего определяются положения Р2 и Р3 (фиг. 2) подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2.Further, the above technological operations carried out by UOZOI 3 are automatically repeated for temperatures T 2 = + 25 ° C and T 3 = + 40 ° C, as a result of which the positions P 2 and P 3 (Fig. 2) of the moving component 12 of the optical system are determined 11 TPVK 2.

После определения положения подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2 для последнего значения температуры из списка, на УОЗОИ 3, а именно на ПК 4, при помощи программного обеспечения, по результатам измерений определяют зависимость положения Р подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2 от температуры Т окружающей среды. Полученную зависимость представляют в табличном виде, где каждому градусу из диапазона рабочих температур ТПВК 2 соответствует положение подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2 (фиг. 3). УОЗОИ 3 при помощи преобразователя 6 стандартов обмена сохраняет данную таблицу в энергонезависимой памяти ТПВК 2.After determining the position of the movable component 12 of the optical system 11 TPVK 2 for the last temperature value from the list, on UOZOI 3, namely PC 4, using the software, the measurement results determine the dependence of the position P of the movable component 12 of the optical system 11 TPVK 2 on temperature T environment. The obtained dependence is presented in tabular form, where each degree from the range of operating temperatures of TPVK 2 corresponds to the position of the movable component 12 of the optical system 11 of TPVK 2 (Fig. 3). UOZOI 3 using the converter 6 exchange standards saves this table in the non-volatile memory TPVK 2.

Все технологические операции выполняются для того, чтобы фокальная плоскость оптической системы 11 ТПВК 2 была совмещена с плоскостью чувствительных элементов фотоприемного устройства, то есть проходила через фокальную точку F0, а не через фокальную точку F1 (фиг. 2).All technological operations are performed so that the focal plane of the optical system 11 of the TPVK 2 is aligned with the plane of the sensitive elements of the photodetector, that is, it passes through the focal point F 0 and not through the focal point F 1 (Fig. 2).

Во время эксплуатации ТПВК 2, при изменении температуры окружающей среды, согласно зависимости положения подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2 от температуры окружающей среды, сохраненной в энергонезависимой памяти ТПВК 2, осуществляется автоматическое перемещение подвижного компонента 12 оптической системы 11 ТПВК 2, таким образом, чтобы изображение оставалось четким (сфокусированным).During operation of the TPVK 2, when the ambient temperature changes, according to the dependence of the position of the movable component 12 of the TPVK optical system 11 on the ambient temperature stored in the non-volatile memory of the TPVK 2, the movable component 12 of the TPVK optical system 11 is automatically moved, thus so that the image remains clear (focused).

В результате применения предлагаемого стенда измерения параметров тепловизионных каналов, оператор задает только начальные параметры процесса (значения температуры, время выдержки, поля зрения), а весь длительный процесс настройки (не менее 10 часов), происходит автоматически, без его участия.As a result of the application of the proposed bench for measuring the parameters of thermal imaging channels, the operator sets only the initial parameters of the process (temperature, exposure time, field of view), and the entire long process of tuning (at least 10 hours) occurs automatically, without his participation.

Предлагаемое техническое решение позволяет расширить функциональные возможности стенда за счет автоматического и индивидуального (для каждого ТПВК) определения в процессе настройки необходимого перемещения подвижного компонента оптической системы ТПВК для обеспечения фокусировки с учетом изменения температуры окружающей среды.The proposed technical solution allows you to expand the functionality of the stand due to the automatic and individual (for each TPVK) determination in the process of setting the necessary movement of the moving component of the optical system TPVK to ensure focusing taking into account changes in ambient temperature.

Сохранение полученных при настройке данных в энергонезависимой памяти ТПВК позволяет использовать их для компенсации влияния температуры окружающей среды в процессе эксплуатации ТПВК.Saving the data obtained during setup in the non-volatile memory of the TPVK allows you to use them to compensate for the influence of the ambient temperature during the operation of the TPVK.

Claims (1)

Стенд измерения параметров тепловизионных каналов, содержащий инфракрасный коллиматорный комплекс (ИКК), расположенный соосно с оптической системой контролируемого тепловизионного канала (ТПВК), устройство отображения, записи и обработки информации (УОЗОИ), содержащее персональный компьютер (ПК) и преобразователь форматов видеосигнала, а также преобразователь стандартов обмена и формирователь рабочих напряжений, при этом первый порт ИКК подключен к первому порту ПК, первый и второй порты преобразователя форматов видеосигнала подключены к первому порту ТПВК и ко второму порту ПК соответственно, первый и второй порты преобразователя стандартов обмена подключены ко второму порту ТПВК и к третьему порту ПК соответственно, первый и второй порты формирователя рабочих напряжений подключены к третьему порту ТПВК и к четвертому порту ПК соответственно, отличающийся тем, что дополнительно введены устройство имитации температуры окружающей среды для размещения ТПВК и формирователь команд управления температурными режимами, при этом первый и второй порты формирователя команд управления температурными режимами подключены к первому порту устройства имитации температуры окружающей среды и к пятому порту ПК соответственно.A test bench for measuring parameters of thermal imaging channels, containing an infrared collimator complex (IKK) located coaxially with the optical system of a controlled thermal imaging channel (TPVK), a device for displaying, recording and processing information (UZOI), containing a personal computer (PC) and a video signal format converter, as well as a converter of exchange standards and a driver of operating voltages, while the first port of the PCC is connected to the first port of the PC, the first and second ports of the converter of video signal formats are connected are connected to the first TPVK port and to the second PC port, respectively, the first and second ports of the exchange standard converter are connected to the second TPVK port and to the third PC port, respectively, the first and second ports of the operating voltage former are connected to the third TPVK port and to the fourth PC port, respectively characterized in that an additional device for simulating the ambient temperature is introduced to accommodate the TPVK and a command shaper for controlling temperature conditions, the first and second ports of the shaper coma temperature control nds are connected to the first port of the device for simulating the ambient temperature and to the fifth port of the PC, respectively.
RU2018126342U 2018-07-16 2018-07-16 STAND OF MEASUREMENT OF PARAMETERS OF HEAT AND VISION CHANNELS RU185059U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126342U RU185059U1 (en) 2018-07-16 2018-07-16 STAND OF MEASUREMENT OF PARAMETERS OF HEAT AND VISION CHANNELS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126342U RU185059U1 (en) 2018-07-16 2018-07-16 STAND OF MEASUREMENT OF PARAMETERS OF HEAT AND VISION CHANNELS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU185059U1 true RU185059U1 (en) 2018-11-19

Family

ID=64325238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018126342U RU185059U1 (en) 2018-07-16 2018-07-16 STAND OF MEASUREMENT OF PARAMETERS OF HEAT AND VISION CHANNELS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU185059U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03195938A (en) * 1989-12-25 1991-08-27 Nec Corp Optical equipment alignment measuring apparatus
EP1347289A2 (en) * 2002-03-22 2003-09-24 Lars Schioett Soerensen Heat transmission coefficient measuring apparatus
RU2293959C2 (en) * 2005-03-09 2007-02-20 Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт Laboratory-scale plant for temperature tests of military optoelectronic instruments
RU2605934C1 (en) * 2015-09-28 2016-12-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Device for monitoring and controlling thermal imaging channels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03195938A (en) * 1989-12-25 1991-08-27 Nec Corp Optical equipment alignment measuring apparatus
EP1347289A2 (en) * 2002-03-22 2003-09-24 Lars Schioett Soerensen Heat transmission coefficient measuring apparatus
RU2293959C2 (en) * 2005-03-09 2007-02-20 Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт Laboratory-scale plant for temperature tests of military optoelectronic instruments
RU2605934C1 (en) * 2015-09-28 2016-12-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Device for monitoring and controlling thermal imaging channels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103776831B (en) A kind of micro-imaging detecting instrument and automatic focusing method thereof
CN102540636B (en) Lens calibration system
CN1988418B (en) Method for automatic scaling light module
CN109068073B (en) Thermal infrared imager automatic focusing system and method with temperature compensation
CN106210520B (en) A kind of automatic focusing electronic eyepiece and system
CN106664365A (en) Method for calibrating image capture device
CN110266944A (en) A kind of calibration quick focusing method of remote optical monitoring system
CN108616685B (en) Focusing method and focusing device
JPS60115906A (en) Automatic precise focusing method and apparatus for optical apparatus
CN103162843A (en) Zero shutter thermal infrared imager based on voice operated exchange (VOX) detector and use method thereof
CN208366471U (en) It is a kind of for automatically determining the device of the minimum discernable temperature difference of infrared thermoviewer
RU185059U1 (en) STAND OF MEASUREMENT OF PARAMETERS OF HEAT AND VISION CHANNELS
KR20120048071A (en) Auto focus camera module with actuator being capable of moving linearly and linear driving method for actuator thereof
RU2689457C1 (en) Test bench for measuring parameters of thermal imaging channels
CN117871425A (en) Target short wave infrared full polarization characteristic measuring device and method for thermal radiation effect
US9473690B1 (en) Closed-loop system for auto-focusing in photography and a method of use thereof
CN110849484B (en) Extinction ratio testing device and method for infrared polarization camera with split-focus plane
CN108287060A (en) A kind of measuring device and method of laser beam divergence
CN110703384B (en) Data processing method of continuously adjustable optical attenuator
EP3454546B1 (en) Stabilizing operation of a high speed variable focal length tunable acoustic gradient lens in an imaging system
CN117146989A (en) Athermalization temperature compensation method for vehicle-mounted infrared thermal imaging lens group optical system
CN204013930U (en) Camera resolving power testing arrangement
RU2683603C1 (en) Target optical-electronic search and tracking system thermal imaging channel auto-focusing method
US8605270B2 (en) Computing device and precision testing method of optical lens using the computing device
CN114152353B (en) Automatic calibration method and device for thermal infrared imager

Legal Events

Date Code Title Description
MG9K Termination of a utility model due to grant of a patent for identical subject

Ref document number: 2689457

Country of ref document: RU

Effective date: 20190529