本发明属于光电系统装调技术领域，具体涉及一种静态条件下机载红外多光谱扫描仪TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法。该方法中，光学系统与探测器机械接口采用轴孔配合，在保证光轴与探测器对中的前提下，通过双球面结构微调机构，对TDI探测器在光学系统光轴正交方向倾斜进行逐点定量测量，根据微调量与图像灰度间的定量关系，通过插值处理实现了TDI相机中TDI探测器光轴正交倾斜的最优化和定量化校正。
1.一种静态条件下TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、将TDI相机的光学系统与光电测试系统的光路对准；
S2、将TDI探测器安装在倾斜微调机构中，并将所述倾斜微调机构连接在所述光学系统的接口上，保持所述TDI探测器与所述光学系统的同轴性；
S3、在静态条件下，使所述TDI相机工作于TDI工作模式，采集所述光电测试系统中圆孔靶的目标图像；
S4、在所述光学系统的接口与所述倾斜微调机构之间，逐渐增加标准塞尺；每增加一次标准塞尺，所述TDI相机采集一次目标图像；
S5、统计所有采集的目标图像的灰度，拟合塞尺厚度与图像灰度曲线，对拟合曲线函数进行插值处理，求出所述TDI探测器处于最佳焦面所对应的塞尺总厚度；
S6、将所述光学系统的接口、所述塞尺和所述倾斜微调机构进行固定，完成所述TDI探测器在所述光学系统光轴方向的焦面装调；
S7、将所述圆孔靶移动到所述TDI探测器线列方向视场的0.7倍视场位置，采集所述圆孔靶的目标图像；
S8、调节所述倾斜微调机构，使所述TDI探测器绕自身中心旋转而发生倾斜；每调节一次所述倾斜微调机构，所述TDI相机采集一次目标图像；
S9、统计步骤S8中所有采集的目标图像的灰度，拟合倾斜微调量与图像灰度曲线，对拟合曲线函数进行插值处理，求出所述倾斜微调机构的倾斜微调量；
S10、对所述倾斜微调机构进行固定，完成所述TDI探测器在所述光学系统光轴正交方向的倾斜校正。
2.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，根据所述TDI相机的瞬时视场角，选择覆盖所有TDI级数的圆孔靶。
3.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在步骤S4中，根据所述光学系统的焦深，按照二分之一焦深精度，逐渐在所述光学系统的接口与所述倾斜微调机构间增加标准塞尺。
4.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在步骤S6中，将多个标准塞尺更换为厚度为塞尺总厚度的专用垫圈，将所述光学系统的接口、所述专用垫圈和所述倾斜微调机构进行固定。
5.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在步骤S8中，调节精度为二分之一焦深。
6.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在步骤S10中，对所述倾斜微调机构进行点胶固化处理。
一种静态条件下TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法
技术领域
[0001] 本发明属于光电系统装调技术领域，具体涉及一种静态条件下机载红外多光谱扫描仪TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法。
背景技术
[0002] 光电成像系统在装调时，探测器光敏面与光学系统焦面需要进行精密装调，焦面装调是精密装调中最重要的过程，这一过程包括探测器在光轴方向焦面装调和光轴正交(简称垂轴)方向倾斜装调，保证探测器光敏面与光学系统焦面重合。通常为方便光轴正交倾斜装调，光学系统与探测器机械接口配合较为宽松，在机械接口间放置不同厚度垫片进行光轴正交倾角调节，但机械接口配合宽松将导致光轴与探测器对中精度差、重复性差等问题。
[0003] 航空机载红外多光谱扫描仪由扫描机构和相机两部分组成，该扫描仪采用整机扫描成像工作模式。相机在静态下装调，受到现有测试条件限制，TDI相机自身和测试系统无法实现两者的相对运动，因此，通常的TDI精密焦面装调方法不再适用，需要提出一种静态条件下机载红外多光谱扫描仪TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法。
发明内容
[0004] (一)要解决的技术问题
[0005] 本发明提出一种静态条件下TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法，以解决如何对TDI探测器进行精密装调的技术问题。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提出一种静态条件下TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法，该方法包括如下步骤：
[0008] S1、将TDI相机的光学系统与光电测试系统的光路对准；
[0009] S2、将TDI探测器安装在倾斜微调机构中，并将倾斜微调机构连接在光学系统的接口上，保持TDI探测器与光学系统的同轴性；
[0010] S3、在静态条件下，使TDI相机工作于TDI工作模式，采集光电测试系统中圆孔靶的目标图像；
[0011] S4、在光学系统的接口与倾斜微调机构之间，逐渐增加标准塞尺；每增加一次标准塞尺，TDI相机采集一次目标图像；
[0012] S5、统计所有采集的目标图像的灰度，拟合塞尺厚度与图像灰度曲线，对拟合曲线函数进行插值处理，求出TDI探测器处于最佳焦面所对应的塞尺总厚度；
[0013] S6、将光学系统的接口、塞尺和倾斜微调机构进行固定，完成TDI探测器在光学系统光轴方向的焦面装调；
[0014] S7、将圆孔孔靶移动到TDI探测器线列方向视场的0.7倍视场位置，采集圆孔靶的目标图像；
[0015] S8、调节倾斜微调机构，使TDI探测器绕自身中心旋转而发生倾斜；每调节一次倾斜微调机构，TDI相机采集一次目标图像；
[0016] S9、统计步骤S8中所有采集的目标图像的灰度，拟合倾斜微调量与图像灰度曲线，对拟合曲线函数进行插值处理，求出倾斜微调机构的调节量；
[0017] S10、对倾斜微调机构进行固定，完成TDI探测器在光学系统光轴正交方向的倾斜校正。
[0018] 进一步地，根据TDI相机的瞬时视场角，选则覆盖所有TDI级数的圆孔靶。
[0019] 进一步地，在步骤S4中，根据光学系统的焦深，按照二分之一焦深精度，逐渐在光学系统的接口与倾斜微调机构间增加标准塞尺。
[0020] 进一步地，在步骤S6中，将多个标准塞尺更换为厚度为塞尺总厚度的专用垫圈，将光学系统的接口、专用垫圈和倾斜微调机构进行固定。
[0021] 进一步地，在步骤S8中，调节精度为二分之一焦深。
[0022] 进一步地，在步骤S10中，对倾斜微调机构进行点胶固化处理。(三)有益效果[0023] 本发明提出的静态条件下TDI探测器在光学系统垂轴方向倾斜的校正方法，光学系统与探测器机械接口采用轴孔配合，在保证光轴与探测器对中的前提下，通过双球面结构微调机构，对TDI探测器在光学系统光轴正交方向倾斜进行逐点定量测量，根据微调量与图像灰度间的定量关系，通过插值处理实现了TDI相机中TDI探测器光轴正交倾斜的最优化和定量化校正。
附图说明
[0024] 图1为本发明实施例校正方法示意图。
具体实施方式
[0025] 为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0026] 本实施例提出一种静态条件下TDI探测器在光轴正交方向倾斜的校正方法，其原理如图1所示。该方法包括如下步骤：
[0027] S1、将TDI相机的光学系统与光电测试系统的光路对准。
[0028] S2、将TDI探测器安装在倾斜微调机构中，并将倾斜微调机构连接在光学系统的接口上，保持TDI探测器与光学系统的同轴性。
[0029] S3、在静态条件下，使TDI相机工作于TDI工作模式，采集光电测试系统中圆孔靶的目标图像。其中，根据TDI相机的瞬时视场角，选则覆盖所有TDI级数的圆孔靶。
[0030] S4、根据光学系统的焦深，按照二分之一焦深精度，逐渐在光学系统的接口与倾斜微调机构间增加标准塞尺；每增加一次标准塞尺，TDI相机采集一次目标图像。
[0031] S5、统计所有采集的目标图像的灰度，拟合塞尺厚度与图像灰度曲线，对拟合曲线函数进行插值处理，求出TDI探测器处于最佳焦面所对应的塞尺总厚度；
[0032] S6、将将多个标准塞尺更换为厚度为塞尺总厚度的专用垫圈，将光学系统的接口、专用垫圈和倾斜微调机构进行固定，完成TDI探测器在光学系统光轴方向的焦面装调。
[0033] S7、将圆孔孔靶移动到TDI探测器线列方向视场的0.7倍视场位置，采集圆孔靶的目标图像；
[0034] S8、调节倾斜微调机构，调节精度为二分之一焦深，使TDI探测器绕自身中心旋转而发生倾斜；每调节一次倾斜微调机构，TDI相机采集一次目标图像；
[0035] S9、统计步骤S8中所有采集的目标图像的灰度，拟合倾斜微调量与图像灰度曲线，对拟合曲线函数进行插值处理，求出倾斜微调机构的调节量；
[0036] S10、对倾斜微调机构进行点胶固化处理，完成TDI探测器在光学系统光轴正交方向的倾斜校正。
[0037] 采用本发明的TDI探测器中光轴正交方向倾斜的校正方法，首先将TDI探测器中心调整到光学系统最佳焦面位置，然后通过专用倾斜微调机构，使TDI探测器绕自身中心旋转，每次旋转后采集对应位置的目标图像，通过对采集的目标图像进行处理，建立旋转位置与图像灰度曲线关系，通过插值处理可求得倾斜微调机构的最佳调节量，实现光学系统焦面与TDI探测器精密装调。
[0038] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
