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Inframet光电成像测试系统
Inframet光电成像测试系统
联合光科技引进了波兰Inframet公司光电成像测试系统,Inframet公司是世界上能够提供全光谱设备用于测试所有类型的光电成像和激光系统(热成像仪、夜视设备、VIS-NIR摄像机(CCD/CMOS/ICCD/EBAPS)、SWIR摄像机、UV摄像机、激光测距仪、激光设计)的公司之一。可提供的主要组成设备有:激光照明器、激光指示器、多传感器监视系统、融合成像器和这些系统的模块(图像增强管、红外焦平面阵列传感器、CCD/CMOS/EBAPS传感器、条纹管、离散红外探测器)。这些独特的制造能力使得Inframet能够提供一系列针对潜在客户的特定需求而优化的测试系统。根据测试设备的复杂性分为三种类型和应用:单光电系统测试系统、多光电测试系统组合、光电技术国家计量机构。

UV相机测试系统

日盲UV相机是最优化适用于探测紫外波长低于280nm的成像设备,UV相机基于其对可见光及长波UV光波非常低的灵敏度导致对于太阳光是不敏感的。日盲UV相机应用于一系列重要的领域,如电晕探测、火灾探测、燃烧分析、等离子体研究、测试UV光源等。然而,高灵敏度的电晕探测是最为主要且重要的应用,尤其在电力工业中起着至关重要的作用。UV成像设备用于检测高压输电线绝缘的缺陷及分布等,UV相机通过采集绝缘缺陷处产生的电晕辐射来探知缺陷的位置。从设计角度来讲,日盲UV相机实际上是一套双光谱的成像系统基于耦合UV相机与典型的可见光相机,使得UV相机输出的图像为被分析的UV源生成的典型的可见光图像并匹配有UV的图像。
工作原理
UVIC测试系统由以下四个主要模块组成:UVIC主模块、一组靶标、便携式计算机及控制软件。UVIC主模块可进一步分为三个模块:日光箱、测试箱、非日光箱以及一系列的衰减器。
被测试的UV相机位于UVIC测试系统约1-3m的距离且与测试系统相对放置。UVIC测试系统装备有一系列可更换的靶标(三杆靶标、三角形靶标、圆孔靶标等),三个靶标中的任意一个靶标均可以位于日光箱与非日光箱之间的有效位置,两个测试箱体同时照射测试靶标以生成短波UV(日盲波段)以及长波UV/可见光(日光波段)的靶标图形。在非日光波段与日光波段的辐射强度之间可以进行非常宽的范围调节(在非日光波段的动态调节范围超过1012)。被测试的UV相机生成的图像由UVIC测试系统所采集,并将最终的电子图像进行分析以得到被测试UV相机参数的确定。
测试目的                                     
UVIC测试系统用于日盲UV相机测试,测试的结果可以给出一些重要问题的答案:
  • UV光辐射可探测的被测试相机在不同增益下的最小等级(可探测到的最弱的程度);
  • UV光的最小可探测等级与圆形角尺寸之间的关系(UV源可以被探测到的最小距离);
  • 两个小UV源并且各自作为独立光源之间可以被探测到的最小距离;
  • 对于生成有用的被观察景物的可见光图像所需要的最小的辐射;
  • 可见光通道生成的最小图像;
  • UV通道与可见光通道之间的轴对准偏差(UV通道生成的图像与可见光通道生成的图像之间的偏差);
  • 被测试的UV相机对日光的抵抗能力。
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可见光-近红外相机测试系统

基于CCD/CMOS/ICCD/EMCCD/EBAPS成像传感器的可见光-近红外相机作为独立的成像器件或者多传感系统中的一部分期间在许多监视领域具有重要的应用。多数的可见光-近红外相机主要用于工作在白天环境中,但是基于科研级别或者国防级别等高端可见光-近红外相机则需要在夜间微光环境下仍然具备理想的工作状态。因此,对于可见光-近红外相机进行可变的亮度条件模拟非常暗的夜间环境到非常亮的白天环境来进行相应的重要参数的测试是必要的,因为对于夜间微光环境下低灵敏度的相机会丢失重要的信息及指令,或者相机在极亮的白天环境下由于低的动态范围而饱和或形成模糊的图像而无法工作。因此生产了以下类型的测试系统来精确测试评估可见光-近红外相机参数。
  • TVT测试系统用于可见光-近红外相机的实验室环境下测试。
  • LOF测试系统用于野外环境下测试可见光-近红外相机的参数。
TVT测试系统
 
LOF测试系统
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红外热成像仪测试系统

中波及长波波段的红外热像仪在国家国防及安全部门具有重要的作用,对于红外热像仪的生产商,维修单位,科研院所以及最终用户等而言,红外热像仪的测试具有重要的意义。因此高技术的测试系统可以在生产,维修,培训,选型,科研等方面提供重要的帮助。
可提供四种测试系统来满足不同的红外热像仪测试需求:
  • DT系统 --- 实验室环境全面测量远距离侦察/科研级别热像仪;
                      
  • SIM系统 --- 实验室环境简单化测量远距离侦察/科研级别热像仪;
 
  • LAFT 系统 --- 在野外条件下测量远距离侦察热像仪;
 
  • AFT系统 --- 测量短焦距热像仪;
 
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短波红外相机测试系统

短波红外相机与TV/LLLTV相机原理类似,也是利用被观察的目标产生的辐射反射来获取图像。同时,短波红外相机也可以利用被测试目标产生的热辐射生成与红外热像仪类似的图像。根据以上功能描述,短波红外相机的测试可以依据测试TV/LLLTV相机原理或者根据红外热像仪测试原理进行。InGaAs FPAs的参数也可以用来表征短波红外相机。
ST测试系统使用一系列不同的靶标来投影标准靶标图形到被测试的短波红外相机,短波红外相机生成畸变的靶标图像由计算机采集并由人眼主观或者软件来计算得到短波红外相机的重要参数。ST测试系统包括了反射式平行光管,带宽光源,中温黑体,旋转靶轮,一组靶标,一组滤波片,PC,图像采集卡以及测试软件组成。
  • ST短波红外相机测试系统特征:
 
  • 支持模拟三种不同的情况
 
a)    反射多色辐射结构(系统采用SAL光源);
 
b)    发射辐射配置(系统采用MTB中温黑体);
 
c)    单色光源配置(SAL光源配置带通滤波器)。
 
  • 支持测试光学口径不大于100mm短波红外相机;
 
  • 支持模拟很暗的夜晚环境以及很亮的白天环境;
 
  •  支持模拟目标的温度可达600oC;
 
  • 模块: CDT1000平行光管,SAL光源,MTB-2D中温黑体,MRW-8旋转靶轮,一组靶标,1550nm带通滤波片,图像采集卡,MTB控制程序,SAL控制程序,TAS-S程序;
 
  • 计算机化测试系统,半自动测试短波红外相机的重要参数;
 
a)    Mode I:分辨率,MRC(最小可分辨对比度),MTF(调至传递函数),Distortion(畸变),FOV(视场),灵敏度,SNR(信噪比),NEI(噪声等效输入),FPN(固定图形噪声),non-uniformity(非均匀性)等;
 
b)    Mode II:MRTD(最小可分辨温差,MDTD(最小可探测温差),MTF(调至传递函数),NETD(噪声等效温差),FPN(固定图形噪声)等;
 
c)    Mode III: Mean Detectivity(平均探测率),Noise Equivalent Irradiance(噪声等效辐亮度),噪声,动态范围等。
 
  
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轴对准测试系统

光轴对准就是把单一系统或者一系列光学或光电系统的光轴与特定参考光轴或机械轴进行校准。正确的轴对准对于由红外热像仪,可见光/近红外相机,短波红外相机,激光测距机,激光指示器等一系列光电成像设备组成的多传感器监控系统是至关重要的。
产品用于测试多传感器监控系统的测试系统(MS系列)不仅支持这些监控系统的扩展性测试,也支持以上系统的轴对准测试。然而,MS系列测试系统是相对昂贵高端的测试系统。JT测试系统是相对经济的系统用于精确的轴对准测试以及光电多传感器监控系统的基本参数测试。
测试功能                                             扩展  
  •  不同视场的红外热像仪的轴对准;
  • 光/近红外相机与短波红外相机之间的轴对准;
 
  • 不同镜头焦距的可见光-近红外相机的轴对准;
  • 红外热像仪与短波红外相机之间的轴对准;
 
  • 可见光-近红外相机与红外热像仪之间的轴对准;
  • 短波红外相机的分辨率/灵敏度
 
  •  激光测距机与可见光-近红外相机之间的轴对准;
 
  • 激光测距机与红外热像仪之间的轴对准;
 
  • 激光指示器与可见光/近红外相机以及红外热像仪之间的轴对准;
 
  • 可见光/近红外相机的分辨率/灵敏度;
 
  • 红外热像仪的分辨率;
 
  • 激光测距机的发散角。
 
   
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激光测试系统

LET测试系统用于在实验室环境下对于激光测距机参数的扩展性测试,而不需要必要且频繁的野外测试的时间消耗。LET测试系统既支持测试设计参数与最终性能参数,也支持轴对准测试,第一组测试参数包括脉冲能量,脉冲峰值功率,脉冲宽度,脉冲频率,光束发散角,接收器灵敏度等,第二组测试参数包括测距精度,距离判别,消光比等。轴对准偏差可以理解为发射器光轴与对准轴之间的夹角以及接受器光轴与对准轴之间的夹角。
以上所提到的非常宽的测试范围可以由LET测试系统的双重设计而实现,测试系统可以由以下两种模式工作:电子模拟模式与光纤模拟模式。在第一种模式中,使用先进的电力模块用于测试被测试激光测距机发射器产生的脉冲参数以及产生光脉冲到被测试激光测距机的接收器;在第二种模式中,反射脉冲的模拟使用光纤与高技术标定的衰减器的回路耦合实现。在以上两种工作模式中,当激光测距机处于大气环境下,且用于发射一个角尺寸及衰减可调节的小型目标时,则LTE测试系统可以用于模拟野外测试。
LET测试系统对于需要测试激光测距机设计参数以及生产线及科研工作的团队来说是最优的选择,以及用于确定最终的性能参数。
LET测试系统在LT测试系统系列中是最先进的测试系统,由Inframet设计生产用于支持测试激光测距机以及可选的激光指示器。
功能    
  • 两个模块模拟位于不同位置的目标
   
  • 一些由电子模拟测试得到的参数可以由光纤模拟测试进行验证
   
  • 非常宽的测试范围
   
  • 支持测试单脉冲与多脉冲的激光测距机。
   
  • 工作在所有典型波段的激光测距机可以被测试,905/910 nm, 1060nm, 1540nm, 1550nm,1570nm。
   
  • 支持模拟六个不同角尺寸的目标(0.25 mrad 到 4 mrad)。
   
  • 完全计算机控制的测试系统,激光测距机的目标距离,靶标尺寸,系统衰减可以由计算机控制,入射脉冲为数字化的记录并分析。
   
  • LTE测试系统模拟真实野外环境条件。用户看到小的目标并且进行激射,距离测试指示只放激光束照射目标时进行。
   
  • 支持测试匹配有与夜视设备通道的激光测距机。
   
  • 最优化的设计用于测试双通道的配有内部对准通道的激光测距机,同时也支持测试其他类型的激光测距机。
   
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可见光-短波红外焦平面测试系统

工作范围在可见光、近红外以及短波红外的电子成像探测器生成的二维电子图像在工业、国防、安全、科研、环保、医疗等领域有着重要的应用。工作范围在VIS/NIR波段的成像探测器几乎全部基于硅材料的技术:彩色或者单色制式的CCD、 CMOS. ICCD、EMCCD、EBAPS、sCMOS等。彩色VIS/NIR探测器的工作波段只局限于可见光波段而单色VIS/NIR探测器的工作波段则可以达到1000nm。
InGaAs成像探测器的工作范围在SWIR波段:非制冷类型工作在900nm-1700nm;制冷类型工作在1000nm到约2200nm以及特殊的带宽从600nm到1700nm。
由黑硅材料研制的成像探测器在红外波段(可到1300nm或者更长)具有更高的灵敏度,目前是市场上的新技术。
VIT测试系统是一个可扩展的用于测试硅成像探测器、黑硅成像探测器以及InGaAs成像探测器的测试系统,支持硅/黑硅/InGaAs成像探测器所有重要参数的测试。
VIT测试系统组成                  VIT测试系统测试功能    
  • 双光源
  • 辐射参数:相对光谱灵敏度,量子效率,灵敏度,动态范围,线性度,NEI,固定图形噪声,非均匀性,信噪比,坏像素数, 3D噪声
   
  • 探测器控制器
  • 成像参数:调至传递函数, 分辨率, 最小可分辨对比度, 视场。
   
  • 图像采集卡
   
  • PC组
   
  • 测试软件(DIP控制软件,CON控制软件,VITO测试软件)
   
       
       
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红外焦平面探测器测试系统

外焦平面探测器是热成像系统最重要的核心部件。探测器电路(机芯)的设计是一个新的热成像系统的关键部分。红外焦平面技术或热像仪技术方面的专业人员必须精确地了解红外焦平面探测器参数方面的知识,这是因为红外焦平面探测器的参数决定了热像仪系统的性能极限。因此测量红外焦平面探测器性能的测量设备是研发红外热成像系统的关键。 
通常由探测器生产厂家提供的技术资料给出的信息对于电路设计者来说很有限。有时候厂家提供的参数并不是十分准确。采用改进的控制信号可以提高探测器的性能。结果设计团队肯要花费几年的时间来研发针对每种型号焦平面探测器的机芯。当采用不同的焦平面探测器是还需要重复整个过程。在这种情况下需要一个通用灵活的机芯可以与不同厂家的焦平面探测器匹配,并且能够半自动确定对某种探测器的最佳的控制信号。
FT焦平面测量系统是一个模块化测量系统,它能够完成如下两个任务。一是能够测量焦平面探测器的所有重要参数;而是能够半自动确定某种探测器最佳控制信号。
红外焦平面探测器最为最终的产品(与读出电路集成的)是现代热像仪的核心。二维焦平面实际上可以看成是没有输入光学和输出观察系统的热像仪。有许多的一系列特性可以用来描述现代二代和三代红外焦平面。一些参数如MTF、NETD、FPN、非均匀性,相对光谱灵敏度曲线等和描述热像仪系统的参数是一致的。也有一些参数如串扰、点扫描,来源于传统分立探测器的特性参数如归一化NEP和D*是焦平面探测器所独有的。
FT测量系统一个模块化的实验室内使用的系统。由于采用了模块化设计,FT测量系统可以方便快速地配置成三个半独立的测量的工作站放置在实验室光学平台上:FT-N,FT-I,和FT-S。
  • FT-N:测量红外焦平面探测器的噪声和响应特性
 
  • FT-I:测量红外焦平面探测器的成像质量特性 
                                                 
  • FT-S:测量红外焦平面探测器的光谱响应特性
 
   
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多传感器测试系统

MS多传感器测量系统用于在实验室条件下现代多传感器侦察系统的全面测量和轴校准。多传感器可能包括:热像仪,可见光电视相机,微光电视相机,短波成像仪,热成像系统,激光测距仪,激光指示器/照射器等。
总体上,MS测试系统系统基于一个图像投影系统(光谱范围从可见光到远红外)与光功率计/分析系统以及由被测试相机或者其他测试相机采集得到的图像的图像处理系统组成。
从技术上讲,MS多传感器测量系统是Inframet设计生产的最复杂的测量系统。我们建议使用它来测量高端的,远距离的,在地面,空中或海上应用的高端侦察系统。当然我们也可以提供可移动的简化的多传感器测量系统。
MS测试系统是一个模块化的测试系统,根据不能的测试需求有不同的规格配置,不同的测试功能。
MS测试系统结构   MS测试系统应用  
  • CDT离轴反射式平行光管(对于不同的应由需求有不同的口径,焦距以及像质可选择)
 
  • 测量热像仪
 
  •  TCB差分黑体(有不同的选择:标准/更高的时间稳定性,最优化与光源匹配等)
 
  • 测量电视相机
 
  • MRW-8旋转靶轮(最优化设计于一系列的可见光和红外靶标)
 
  • 测量成像系统轴校准
 
  • 一组红外靶标(基于不同的热像仪有不同的配置和选择)
 
  • 激光系统轴对准
 
  • 标准模拟视频图像采集卡(采集标准分辨率/帧频图像)
 
  • 测试激光测距机
 
  • 可选择的CameraLink/GigE/LVDS图像采集卡(采集高分辨率/帧频图像)
 
  • 测量SWIR相机
 
  •  PC(Windows7系统)
 
  • 测量不同图像格式的热像仪
 
  • TCB控制软件(用于控制TCB黑体以及MRW靶轮)
     
  •  SUB-T软件(用于测试热像仪的MRTD,MDTD)
     
  • TAS-T软件(用于半自动测量一系列热像仪参数)
     
  • 可见光/近红外光源
     
  • SEM光源-电控LED光源匹配黑体
     
  • HAL光源-卤素灯光源匹配黑体
     
  • DAL光源-独立的卤素灯光源/LED光源
     
  • 一组可见光/近红外靶标(靶标用于测试电视相机/微光电视相机-不同的配置可选)
     
  • 光源控制软件(不同的光源对应相应的软件:SEM软件,HAL软件,DAL软件)
     
  •  TAS-V软件:半自动测量一系列电视相机参数
     
  • SWIR光源(SIR(SWIR-LED光源)),SAL(DAL光源光谱扩展到SWIR范围),以及MTB黑体
     
  • SWIR光源控制软件(MTB控制软件,SIR控制软件,SAL控制软件)
   
  • 一组激光感测卡
   
  • 一组光功率计
   
  • OSA光信号分析单元(用于测试LRF)
   
  • OSA浏览软件
   
  • 一组准直靶标
   
  • BRL测试相机
   
  • BOR软件(用于测试热像仪,电视相机,SWIR热像仪以及激光系统的轴校准)
   
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离散探测器测试系统

TRAL测量系统是一个模块化设计的多功能的红外单元探测器测量系统。它的光谱范围从280nm到15mm(紫外、可见光、近红外、短波、中波、长波或者宽带探测器)。该系统能够测量所有典型的光学探测器:
  • 光子探测器:光伏型、光阻型、制冷、非制冷、Si, InGaAs, InSb, HgCdTe;
  • 热辐射探测器;
  • 热电探测器。
系统组成                   基本功能
  • 一组光源(IR 314光源,IR 2300光源,UV 13光源,HTCB 1000-25D黑体源);
  • 相对光谱灵敏度函数;
  • M250系列单色仪(对应不同的光谱波段);
  • 噪声参数(噪声水平,归一化探测率,光谱探测率);
  • M250单色仪控制器;
  • 响度参数(响应度,线性度,动态特性)。
  • OS3光学位移平台(可选OS 3M二维电动平台);

TRAL系统原理框图
  • OM斩波器;
  • TDM-1探测模块;
  • SAM信号分析仪(有不同的选择);
  • 计算机;
  • SPEC计算机软件。
   
   
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像增强器测试系统

测量现代像增强器不是一个简单的任务。MIL系列标准建议要测量35个参数来表征一个像管的性能。这些参数可以概括地分成如下四类:
  • 光度学参数:描述的是像管对输入光的灵敏度,在光度学测量时用均匀光照射像管,像管并不生成图像。这时我们并不关心像管成像的能力,而是关心它放大输入光的能力。
  • 成像质量参数:描述的是像管产生一个高质量目标图像的能力。在光阴极面入射的一些标准靶标图像通过像管在荧光屏生成一个复制的图像。通过分析荧光屏上图像就可以得到像管的成像质量性能参数。
  • 可靠性参数:描述像管抵抗恶劣环境的能力,比如高亮度光照、亮点目标、高温、高湿度和振动等情况。这些测量可以帮助我们选择长寿命的像管。
  • 时间响应参数:描述像管在光照和电压脉冲作用时它的时间响应特性。这些参数,特别是荧光屏的余辉时间可以帮助我们确认像管是否适合快速目标侦察的应用。
ITS-I系统能够投影一些标准靶标的图像到被测像管的输入窗口上,并且采用一系列工具能够分析输出图像的质量得到被测像管的性能参数。它由以下部分组成:
  • BM-I主模块
                        
  • 一组图像评估硬件工具(M-I显微镜,VM-I视频显微镜,DC-I数字相机,手动OS-2光学平台)
  • SAT模块(计算机,采集卡,半自动评估和结果记录软件TAS-I,ITS系统控制软件)
  • 一组高压电源(选项-测量裸管使用)
 

条纹变像管测试系统

STR条纹变像管静态综合参数测试系统能够全面定量地表征条纹变像管在探测辐射图像时的综合性能。因此,对条纹变像管的参数测试具有重要意义。条纹变像管参数综合测试系统采用透射光学系统、高精度定位和调焦控制、多模式靶标投射方式、高分辨率数字视频CCD系统以及计算机分析控制系统等先进技术,来实现对条纹变像管光阴极亮度灵敏度(光阴极积分灵敏度)、光阴极光谱灵敏度、空间分辨率、调制传递函数、EBI、辐射功率增益、放大率、畸变、非均匀性等多种性能参量的测试分析。
STR测试系统由装有一组不同靶标的靶标投影仪来投影靶标图像到被测量的条纹变像管的光电阴极,被测量的条纹变像管会产生对应的投影图像,这些图像的成像质量以及亮度可以由软件直接评估,其他被测量的条纹变像管重要的成像以及辐射度参数同样由软件确定。
组成模块                                                                                                                 
  • STR 主模块
  • OS1 光学平台
  • CP 电流计
  • PC 组
  • MR 成像辐射计
  • 图像采集卡
  • RP1 辐射计
  • STR 控制软件
  • LP1 亮度计
  • STRIM 软件
  • RP2 辐射计
  • STR-Time 软件
  • UNI 相机
  • PS电源
  • FP1 电流计
  • 一组机械适配器
  • PLE脉冲光源
 
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