一种移动式可见光/红外双波段动态场景模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种动态场景模拟装置，特别涉及一种具有移动性的可见光/红外双波段动态场景模拟装置，属于动态场景仿真技术领域。
【背景技术】
[0002]成像系统半实物仿真技术是成像系统研制的关键技术，可用于评价成像系统的工作特性，以缩短产品的研制周期、节省产品的研制经费。
[0003]近年来，可见光/红外复合成像技术的发展广受青睐。众所周知，可见光图像高频成分丰富，可较好地反映场景的细节信息，但由于其来自于对环境光照的反射，当照度较低时，成像对比度会严重下降；而红外图像来自于场景自身辐射，其对比度及亮度仅取决于场景各处的温度差及温度，即使在暗环境下仍可获得清晰成像。由此可见，可见光/红外复合成像技术可使两者互补，以适应不同环境的成像要求。为了在可见光/红外复合成像设备的研制过程中对其性能进行客观、真实评价，急需能够同时产生可见光及红外两个波段动态场景的模拟装置。
[0004]目前，大多数动态场景模拟装置都工作在飞行转台上，飞行转台造价昂贵、体积巨大;使得整个仿真系统仅能安放于大型仿真实验室中，不具有可移动性。无法满足在不同场所对可见光/红外成像设备特性进行测试的需求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为了实现对可见光/红外两个不同波段动态场景的复合模拟，并解决目前动态场景模拟装置不可移动的技术问题。由此提出了一种可移动式可见光/红外双波段动态场景模拟装置。
[0006]本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
[0007]—种移动式可见光/红外双波段动态场景模拟装置，包括:计算机图像生成系统、可见光动态场景生成器、红外动态场景生成器、可见光/红外复合系统、可见光影光学系统、红外投影光学系统、第一三轴位移台、第二三轴位移台、电控子系统、环境控制子系统及移动升降车。
[0008]连接关系:移动升降车上层可升降部分用于安放可见光动态场景生成器、红外动态场景生成器、可见光/红外复合系统、可见光投影光学系统、红外投影光学系统、第一三轴位移台及第二三轴位移台，以适应不同测试环境的高度要求;移动升降车下层排布有电控子系统、环境控制子系统及升降台的液压系统，此部分在不同测试环境下均无升降要求。
[0009]可见光动态场景生成器置于第一三轴位移台上方;可见光动态场景生成器生成的动态影像经由可见光投影光学系统及可见光/红外复合系统投影至被测装置的可见光探测部分，可见光投影光学系统的视场及出瞳与被测装置可见光探测部分的视场及出瞳匹配；第一三轴位移台实现对可见光动态场景生成系统出射光轴的调整，使之与被测装置的可见光探测部分光轴重合;所述可见光动态场景生成系统由可见光动态场景生成器和可见光投影光学系统组成；
[0010]红外动态场景生成器置于第二三轴位移台上方;红外动态场景生成器依次与红外投影光学系统及可见光/红外复合系统相连接;红外投影光学系统光轴与可见光投影光学系统的光轴垂直；红外动态场景生成器生成的红外动态影像经由红外投影光学系统出射后，由可见光/红外复合系统实现与可见光场景生成器场景的共口径复合，最终进入被测装置;红外投影系统的视场及出瞳与被测装置红外探测部分的视场及出瞳匹配;第二三轴位移台实现对红外动态场景生成系统光轴的调整;所述红外动态场景生成系统由红外动态场景生成器和红外投影系统组成；
[0011]电控子系统与可见光动态场景生成器及红外动态场景生成器连接，与计算机图像生成系统及其通信系统通信，完成场景生成驱动并对所生成场景进行实时非均匀矫正，以及对比度、分辨率的调节;环境控制子系统与可见光动态场景生成器及红外动态场景生成器连接，用以控制系统的工作温度、真空度、辐射出射度、模拟温度；
[0012]计算机图像生成系统及其通信系统安放于厢式货车中，通过电缆与电控子系统、环境控制子系统连接。
[0013]当被测装置中可见光探测部分与红外探测部分为分口径时，可用反射镜替代可见光/红外复合系统。
[0014]对于双波段复合共口径被测装置的仿真实验，所述可见光/红外复合系统为本实用新型的关键组成部分，用以实现可见光动态场景及红外动态场景的共口径复合，实现双波段动态场景模拟；
[0015]可见光/红外复合系统由两个入射端口、一个出射端口及双色镜组成。来自可见光投影光学系统及红外投影光学系统的场景从两入射端口分别射入可见光/红外复合系统，双色镜对其中一路入射场景反射，而对另一路入射场景透射;经过双色镜后，两路图像合成为一路，由出射端口输出共口径双波段复合场景;输出端口的出射光轴与被测装置的光轴重合。
[0016]一种移动式可见光/红外动态场景模拟装置，其工作过程为:
[0017]首先，所述计算机图像生成系统接收主控计算机指令，按照实验要求生成动态场景的可见光特征视频信号及红外特征视频信号；其次，所生成的两路视频信号通过视频线缆分别传输给相应的显示芯片驱动电路(可见光动态场景生成器中显示芯片的驱动电路、红外动态场景生成器中写入光图像生成器的驱动电路)，驱动电路将接收到的地址及像素驱动信号转换为地址控制信号及模拟电压信号，以控制显示芯片显示相应的可见光动态场景及红外动态场景;生成的动态场景经由可见光投影光学系统及红外投影光学系统投影并由至可见光/红外复合系统复合后，射入被测装置光学系统的入瞳处，以实现对被测装置双波段成像性能的测试。可见光/红外复合光学系统放置在可见光及红外投影光路中，实现两光路的共口径复合，生成带有可见光及红外特征的动态场景。通过对第一三轴位移台和第二三轴位移台的调整，可实现可见光动态场景及红外动态场景像元尺寸精度下的重合对准。电控子系统实现可见光动态场景生成器及红外场景生成器与计算机图像生成系统及其通信系统的通信、完成场景生成驱动、并对所生成场景进行实时非均匀矫正;而环境控制子系统控制系统的工作温度及真空度，并可依据可见光场景辐射出射度及红外场景可模拟最高等效黑体温度要求分别对两路动态场景生成器的照明光源亮度进行调整。
[0018]所述计算机图像生成系统用于接收主控计算机指令，生成实验所需的带有可见光特征及红外特征的动态场景；
[0019]所述可见光动态场景生成器用于接收计算机图像生成系统按照仿真实验要求生成的可见光场景视频信号，经由驱动电路控制微显示芯片产生可见光动态场景；
[0020]所述红外动态场景生成器用于接收计算机图像生成系统按照仿真实验要求生成的红外场景视频信号，经由驱动电路控制红外芯片产生场景的红外图像；
[0021]所述可见光投影光学系统及红外投影光学系统用于将双波段场景投影至被测装置光学系统的入瞳处，以供被测装置探测，实现对真实场景的仿真；
[0022]所述可见光/红外复合系统用以实现可见光动态场景及红外动态场景的共口径复合；
[0023]所述第一三轴位移台和第二三轴位移台分别用于安放可见光动态场景生成器、可见光投影光学系统及红外动态场景生成器、红外投影光学系统，通过调整第一三轴位移台和第二三轴位移台可对两不同波段模拟器出射图像位置及光轴角度独立调整，以实现两不同波段场景的精确对准，使两路场景的特征信息在空间上实现位置重叠;此外还可通过调整第一及第二三轴位移台实现复合场景出瞳位置与被测成像装置光学系统入瞳位置的重合；
[0024]所述电控子系统包括可见光及红外显示芯片驱动器、实时图像非均匀矫正信号控制器及通信板卡；
[0025]所述环境控制子系统用于控制系统的工作温度、真空度及照明光源的亮度等；
[0026]有益效果:
[0027]1.本实用新型通过光学方法，实现了两不同波段动态场景的共口径复合，可为被测复合成像器件提供清晰、逼真的目标及背景图像，用以模拟实际场景，是可见光/红外复合成像器件研制过程中快速、有效的测试方法；
[0028]2.通过使用两个精密三轴位移台及结构设计，可实现像素尺寸级的双路场景对准，提高了复合后图像的分辨率；
[0029]3.本实用新型所述装置体积小