數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵性能指標(biāo)檢驗方法及技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡是望遠(yuǎn)鏡與數(shù)碼相機(jī)的有機(jī)組合，它既能進(jìn)行望遠(yuǎn)觀察，又能將遠(yuǎn)距離觀察到的相同景物拍攝下來，可廣泛應(yīng)用于軍事、公安、司法、航運、體育、旅游等領(lǐng)域。數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡自2002年出現(xiàn)以來，其設(shè)計理念受到了高度評價，產(chǎn)品供不應(yīng)求，具有極為廣闊的市場前景。但是，由于數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡面世的時間短，在世界上還屬于初創(chuàng)產(chǎn)品，因此人們對它的研究還主要停留在新產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)階段，尚未見到與其整機(jī)性能檢驗相關(guān)的資料，也無規(guī)范的檢驗性能指標(biāo)。這使得數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)

2、量難以得到有效控制和保證。因此，找出評價數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)品性能的關(guān)鍵指標(biāo)，研制出相應(yīng)的檢驗方法，對于控制數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的成像質(zhì)量、統(tǒng)一市場定價、確保消費者利益具有重要意義。 為此，首先對數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的原理和特點進(jìn)行了深入分析，并對望遠(yuǎn)鏡和數(shù)碼相機(jī)檢驗的各項指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)比較，在此基礎(chǔ)上提出了適合于數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡性能檢驗的三個關(guān)鍵指標(biāo)：分辨率、視場匹配度和圖像傳感器的調(diào)制傳遞函數(shù)。 為了檢驗數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的分辨率，提出了采用平行光管和鑒別率

3、板的組合來測量的方式，并對鑒別率板的離焦量、平行光管焦距與鑒別率板的匹配進(jìn)行了理論推導(dǎo)。制作出檢驗裝置，對數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的分辨率進(jìn)行了檢驗。最后自行編制了分辨率自動判讀軟件，實現(xiàn)了分辨率的自動判讀。 為了檢驗數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的視場匹配度，提出了采用平行光管和雙管前置鏡的組合測量光軸平行度以及采用視場儀測量數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的望遠(yuǎn)鏡和數(shù)碼相機(jī)的視場大小的方式，并對數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡的視場匹配度與望遠(yuǎn)鏡和數(shù)碼相機(jī)的視場大小關(guān)系進(jìn)行了理論推導(dǎo)，導(dǎo)出了數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡

4、的視場匹配度測量的實際計算公式。 為了測量數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵部件——圖像傳感器數(shù)的調(diào)制傳遞函數(shù)，提出了更為簡易的模板測量思路。并利用衍射理論，從模板的形式（正弦形、矩形）、模板與傳感器間距等幾個關(guān)鍵因素出發(fā)，進(jìn)行了深入的理論探討，從理論上導(dǎo)出了矩形模板和正弦模板的差異、模板與圖像傳感器光敏面存在間距的情況下的光場分布；并最終導(dǎo)出了間距存在下圖像傳感器調(diào)制傳遞函數(shù)值測得值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的調(diào)整系數(shù)，利用此調(diào)整系數(shù)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行修正后可得到