微光像增强器成像均匀性测试仪标定及产品测试实验优化方案

1.均匀性测试仪标定及产品测试实验目的

该实验主要目的就是对国外购买的标准的φ18 mm、φ25 mm、φ40 mm和φ50mm型号的微光像增强器成像图像目标区域进行测试,测得国外标准各型号的微光像增强器的均匀性和非均匀性数值,将这些数值与标准微光像增强器的标准数值作比较,标定多型号微光像增强器成像均匀性测试仪的工作性能的可靠性。

2.均匀性测试仪标定及产品测试实验方案设计

实验以均匀性测试仪以及测试机柜为实验平台,通过均匀性测试软件,分别对技术指标中要求的国外购买的φ18mm、φ25mm、φ40mm和φ50mm型号标准微光像增强器均匀性进行测试,得出各型号成像均匀性数值。对公司自主研制的微光像增强器进行测试,得出均匀性的数据,通过两组数据对比,对自主研制的微光像增强器均匀性进行评定。均匀性测试仪标定及产品测试实验平台如图7.12所示。

图7.12　均匀性测试仪标定及产品测试实验平台

(a)整体;(b)细节

国外购买的标准φ18mm、φ25mm、φ40mm和φ50mm型号的微光像增强器成像的标准均匀性和标准非均匀性值如表7.4所示。

表7.4　各个型号标准微光像增强器成像标准均匀性和非均匀性

由表7.4的数据可知各个型号的标准微光像增强器成像的标准均匀性和非均匀性的数值范围。实验测试值越接近该标准值说明均匀性越好,测得的均匀性与非均匀性的数值越大,说明所测试微光像增强器的成像均匀性性能越不好。

3.均匀性测试仪标定及产品测试实验验证

对φ25mm型号的标准微光像增强器成像图像进行采集,在不同截取测试模式下截取目标区域,并对目标区域进行均匀性测试,得出标准的目标区域均匀性值与不均匀性值以及对应可视化图表,用作判断同型号微光像增强器的均匀性和非均匀性的标准。

在进行微光像增强器成像均匀性测试实验时,所有实验中图像坏点判定条件均为比成像正常区域亮度高30%或低30%的像素点,积分球出光孔照度保持在9×10-3 lx。

标准φ25mm型号微光像增强器在不同截取测试模式下的均匀性测试实验分别如下。

①在圆形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性3D图表,如图7.13所示。

图7.13　圆形截取测试模式下均匀性3D图表

(a)均匀性3D等高图;(b)均匀性3D正视图

在圆形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性和非均匀性数值,如表7.5所示。

表7.5　圆形截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

②在矩形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性3D图表,如图7.14所示。

图7.14　矩形截取测试模式下均匀性3D图表

(a)均匀性3D等高图;(b)均匀性3D正视图

在矩形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性和非均匀性的数值,如表7.6所示。

表7.6　矩形截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

③在直线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性2D图表,如图7.15所示。

图7.15　直线截取测试模式下均匀性曲线

在直线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性和非均匀性数值,如表7.7所示。

表7.7　直线截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

④在米字线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性2D图表,如图7.16所示。

图7.16　米字线截取测试模式下均匀性2D图表

(a)0°均匀性曲线;(b)45°均匀性曲线;(c)90°均匀性曲线;(d)135°均匀性曲线

在米字线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性与非均匀性数值,如表7.8所示。

表7.8　米字线截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

(www.xing528.com)

续表

同理分别测出标准φ18mm、φ40mm和φ50mm型号的微光像增强器的标准均匀性和非均匀性数值。标准φ18 mm型号微光像增强器数值如表7.9所示,标准φ40mm型号微光像增强器数值如表7.10所示,标准φ50mm型号微光像增强器数值如表7.11所示。

表7.9　标准φ18mm型号微光像增强器不同模式下标准数值

表7.10　标准φ40mm型号微光像增强器不同模式下标准数值

表7.11　标准φ50mm型号微光像增强器不同模式下标准数值

续表

对阴极面直径φ18mm、φ25mm、φ40mm和φ50mm型号的标准微光像增强器成像均匀性进行实验,得出了各型号微光像增强器成像的均匀性和非均匀性数值,且这些数值均在标准微光像增强器成像标准均匀性与标准非均匀性数值范围内,所以可以标定出所设计的多型号微光像增强器成像均匀性测试仪具有可靠的测试能力。

同一实验条件下,对阴极面直径为φ25mm型号的一个自主研制的微光像增强器成像图像进行采集,在不同截取测试模式下截取目标区域,并对目标区域进行微光像增强器成像均匀性测试,得出各个目标区域均匀性值与不均匀性值以及可视化2D/3D图表。

选取的一个自主研制的φ25mm型号微光像增强器在不同截取测试模式下的均匀性测试实验分别如下。

①在圆形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性3D图表,如图7.17所示。

图7.17　圆形截取测试模式下均匀性3D图表

(a)均匀性3D等高图;(b)均匀性3D正视图

在圆形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性和非均匀性数值,如表7.12所示。

表7.12　圆形截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

②在矩形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性3D图表,如图7.18所示。

图7.18　矩形截取测试模式下均匀性3D图表

(a)均匀性3D等高图;(b)均匀性3D正视图

在矩形截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性和非均匀性数值,如表7.13所示。

表7.13　矩形截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

③在直线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性2D图表,如图7.19所示。

图7.19　直线截取测试模式下均匀性曲线

在直线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性和非均匀性数值,如表7.14所示。

表7.14　直线截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

④在米字线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性2D图表,如图7.20所示。

图7.20　米字线截取测试模式下均匀性2D图表

(a)0°均匀性曲线;(b)45°均匀性曲线;(c)90°均匀性曲线;(d)135°均匀性曲线

在米字线截取测试模式下进行均匀性测试实验,得到均匀性和非均匀性数值,如表7.15所示。

表7.15　米字线截取测试模式下均匀性与非均匀性数值

通过对这个自主研制的φ25mm型号微光像增强器成像均匀性的测试,得到其在不同截取测试模式下的均匀性与非均匀性数值,这些均匀性和非均匀性数值与表7.4中的标准均匀性和非均匀性相比均偏高,而且从图7.18中发现有坏点存在,说明该微光像增强器的均匀性是偏低的,实验对比结果再次验证了多型号微光像增强器成像均匀性测试仪具有可靠的均匀性测试能力。