本發(fā)明屬于信號(hào)特征控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于dmd紅外投影設(shè)備及其定量輸出方法。

背景技術(shù)：

在光學(xué)制導(dǎo)武器系統(tǒng)的系統(tǒng)性能測(cè)試階段，需要紅外場(chǎng)景投影設(shè)備將目標(biāo)背景的紅外模擬圖像直接投射到武器系統(tǒng)探測(cè)器的光學(xué)系統(tǒng)中，系統(tǒng)對(duì)輸入的圖像進(jìn)行目標(biāo)的檢測(cè)識(shí)別和跟蹤，從而測(cè)試系統(tǒng)的搜索、捕獲和探測(cè)性能?；赿md(數(shù)字微鏡陣列)的紅外投影儀是目前應(yīng)用最廣泛的紅外投影設(shè)備之一。

傳統(tǒng)方法工作原理如圖1所示，由紅外場(chǎng)景生成計(jì)算機(jī)1產(chǎn)生的圖像經(jīng)圖形接口傳輸給控制器2，經(jīng)過(guò)處理將圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為dmd的控制信號(hào)，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3驅(qū)動(dòng)dmd芯片的對(duì)應(yīng)微鏡翻轉(zhuǎn)；面黑體4經(jīng)照射系統(tǒng)2成像在dmd3上，實(shí)現(xiàn)了均勻照明；dmd3反射調(diào)制入射紅外輻射產(chǎn)生紅外圖像；生成的紅外圖像通過(guò)投射系統(tǒng)7投射到被測(cè)紅外成像系統(tǒng)8的入瞳處。

基于dmd的紅外投影設(shè)備是通過(guò)控制微鏡的翻轉(zhuǎn)次數(shù)使得輸出光在紅外探測(cè)設(shè)備的積分時(shí)間內(nèi)顯示不同灰度，但由于黑體的穩(wěn)定性、照明系統(tǒng)的不均勻性，被測(cè)紅外設(shè)備與投影設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)誤差和電路同步誤差，以及測(cè)試環(huán)境隨機(jī)性等因素的影響，目前的試驗(yàn)中很難做到紅外投影設(shè)備輸出能量的定量化，無(wú)法對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的作用距離等性能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于dmd紅外投影設(shè)備及其定量輸出方法，該種基于dmd紅外投影設(shè)備在投影系統(tǒng)與dmd之間增加至少兩個(gè)參考黑體的方法，使得參考黑體的紅外光經(jīng)過(guò)投影系統(tǒng)后進(jìn)入到紅外探測(cè)設(shè)備中，由于參考黑體的溫度是確定的，紅外探測(cè)設(shè)備通過(guò)測(cè)量參考黑體所成圖像的灰度，與dmd反射的圖像進(jìn)行比對(duì)，就可以準(zhǔn)確計(jì)算出圖像中的灰度，從而達(dá)到基于dmd紅外投影設(shè)備的定量輸出。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：一種基于dmd紅外投影設(shè)備，包括場(chǎng)景生成計(jì)算機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)電路、黑體、照明光學(xué)系統(tǒng)、dmd、投影光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)設(shè)備，所述dmd紅外投影設(shè)備還包括有至少兩個(gè)參考黑體，至少兩個(gè)所述參考黑體通過(guò)耦合光學(xué)系統(tǒng)的反射再通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)投射到紅外探測(cè)設(shè)備的入瞳處。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述dmd紅外投影設(shè)備包括第一參考黑體和第二參考黑體兩個(gè)參考黑體。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述耦合光學(xué)系統(tǒng)為半透半反鏡。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述參考黑體在所述紅外探測(cè)設(shè)備上的成像為與所述參考黑體一一對(duì)應(yīng)的位于角落上的點(diǎn)。

一種基于dmd紅外投影設(shè)備的定量輸出方法，場(chǎng)景生成計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖像經(jīng)圖形接口傳輸給所述控制器，經(jīng)過(guò)處理將圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述dmd的控制信號(hào)，再經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述dmd的對(duì)應(yīng)微鏡翻轉(zhuǎn)；所述黑體經(jīng)照射系統(tǒng)成像在所述dmd上；所述dmd反射調(diào)制入射紅外輻射產(chǎn)生紅外圖像；生成的紅外圖像透過(guò)所述耦合系統(tǒng)和投射系統(tǒng)投射到所述紅外探測(cè)系統(tǒng)的入瞳處，所述參考黑體通過(guò)所述耦合系統(tǒng)的反射再通過(guò)所述投射系統(tǒng)投射到所述紅外探測(cè)系統(tǒng)的入瞳處，所述紅外探測(cè)系統(tǒng)可觀測(cè)到所述參考黑體以及所述dmd所反射調(diào)整后的圖像，將所述參考黑體設(shè)定不同的溫度對(duì)應(yīng)所述紅外探測(cè)系統(tǒng)不同的灰度值，根據(jù)參考黑體的設(shè)定溫度對(duì)應(yīng)的所述紅外探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)到的灰度，紅外探測(cè)系統(tǒng)的響應(yīng)在工作區(qū)間是線性的，實(shí)時(shí)標(biāo)定出所述紅外探測(cè)系統(tǒng)上每一個(gè)灰度值所對(duì)應(yīng)的溫度值。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述dmd紅外投影設(shè)備包括第一參考黑體和第二參考黑體兩個(gè)參考黑體。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述耦合光學(xué)系統(tǒng)為半透半反鏡。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述參考黑體在所述紅外探測(cè)設(shè)備上的成像為與所述參考黑體一一對(duì)應(yīng)的位于角落上的點(diǎn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：該種基于dmd紅外投影設(shè)備在投影系統(tǒng)與dmd之間增加至少兩個(gè)參考黑體的方法，使得參考黑體的紅外光經(jīng)過(guò)投影系統(tǒng)后進(jìn)入到紅外探測(cè)設(shè)備中，由于參考黑體的溫度是確定的，紅外探測(cè)設(shè)備通過(guò)測(cè)量參考黑體所成圖像的灰度，與dmd反射的圖像進(jìn)行比對(duì)，就可以準(zhǔn)確計(jì)算出圖像中的灰度，從而達(dá)到基于dmd紅外投影設(shè)備的定量輸出。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的背景技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：參見(jiàn)圖2，一種基于dmd紅外投影設(shè)備，包括場(chǎng)景生成計(jì)算機(jī)1、控制器2、驅(qū)動(dòng)電路3、黑體4、照明光學(xué)系統(tǒng)5、dmd6、投影光學(xué)系統(tǒng)7、紅外探測(cè)設(shè)備8，所述dmd紅外投影設(shè)備還包括有至少兩個(gè)參考黑體，至少兩個(gè)所述參考黑體通過(guò)耦合光學(xué)系統(tǒng)11的反射再通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)7投射到紅外探測(cè)設(shè)備8的入瞳處，本實(shí)施例中，所述dmd紅外投影設(shè)備包括第一參考黑體9和第二參考黑體10兩個(gè)參考黑體，所述耦合光學(xué)系統(tǒng)11為半透半反鏡，所述參考黑體在所述紅外探測(cè)設(shè)備8上的成像為與所述參考黑體一一對(duì)應(yīng)的位于角落上的點(diǎn)。

一種基于dmd紅外投影設(shè)備的定量輸出方法，所述場(chǎng)景生成計(jì)算機(jī)1產(chǎn)生的圖像經(jīng)圖形接口傳輸給所述控制器2，經(jīng)過(guò)處理將圖像的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述dmd6的控制信號(hào)，再經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路3驅(qū)動(dòng)所述dmd6的對(duì)應(yīng)微鏡翻轉(zhuǎn)；所述黑體4經(jīng)照射系統(tǒng)2成像在所述dmd6上；所述dmd6反射調(diào)制入射紅外輻射產(chǎn)生紅外圖像；生成的紅外圖像透過(guò)所述耦合系統(tǒng)11和投射系統(tǒng)7投射到所述紅外探測(cè)系統(tǒng)8的入瞳處，所述第一參考黑體9和所述第二參考黑體10通過(guò)所述耦合系統(tǒng)11的反射再通過(guò)所述投射系統(tǒng)7投射到所述紅外探測(cè)系統(tǒng)8的入瞳處，所述紅外探測(cè)系統(tǒng)8可觀測(cè)到所述參考黑體以及所述dmd6所反射調(diào)整后的圖像，將所述第一參考黑體9和所述第二參考黑體10設(shè)定不同的溫度對(duì)應(yīng)所述紅外探測(cè)系統(tǒng)8不同的灰度值，根據(jù)參考黑體的設(shè)定溫度對(duì)應(yīng)的所述紅外探測(cè)系統(tǒng)8觀測(cè)到的灰度，紅外探測(cè)系統(tǒng)8的響應(yīng)在工作區(qū)間是線性的，實(shí)時(shí)標(biāo)定出所述紅外探測(cè)系統(tǒng)8上每一個(gè)灰度值所對(duì)應(yīng)的溫度值。

由于第一參考黑體和第二參考黑體的溫度是確定的，紅外探測(cè)設(shè)備通過(guò)測(cè)量第一參考黑體和第二參考黑體所成圖像的灰度，由于紅外探測(cè)系統(tǒng)的響應(yīng)在工作區(qū)間是線性的，通過(guò)第一參考黑體成像灰度與第二參考黑體的成像灰度與dmd反射的圖像進(jìn)行比對(duì)，就可以準(zhǔn)確計(jì)算出圖像中的灰度，從而達(dá)到基于dmd紅外投影設(shè)備的定量輸出。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于DMD紅外投影設(shè)備，包括場(chǎng)景生成計(jì)算機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)電路、黑體、照明光學(xué)系統(tǒng)、DMD、投影光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)設(shè)備，所述DMD紅外投影設(shè)備還包括有至少兩個(gè)參考黑體，至少兩個(gè)所述參考黑體通過(guò)耦合光學(xué)系統(tǒng)的反射再通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)投射到紅外探測(cè)設(shè)備的入瞳處。由于參考黑體的溫度是確定的，紅外探測(cè)設(shè)備通過(guò)測(cè)量參考黑體所成圖像的灰度，與DMD反射的圖像進(jìn)行比對(duì)，就可以準(zhǔn)確計(jì)算出圖像中的灰度，從而達(dá)到基于DMD紅外投影設(shè)備的定量輸出。

技術(shù)研發(fā)人員：范小禮;孫憲軍;王俊;劉暢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京環(huán)境特性研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.26
技術(shù)公布日：2017.09.01