數碼望遠鏡關鍵性能指標檢驗方法及技術研究.pdf

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

2、量難以得到有效控制和保證。因此，找出評價數碼望遠鏡產品性能的關鍵指標，研制出相應的檢驗方法，對于控制數碼望遠鏡的成像質量、統(tǒng)一市場定價、確保消費者利益具有重要意義。 為此，首先對數碼望遠鏡的原理和特點進行了深入分析，并對望遠鏡和數碼相機檢驗的各項指標進行了詳細比較，在此基礎上提出了適合于數碼望遠鏡性能檢驗的三個關鍵指標：分辨率、視場匹配度和圖像傳感器的調制傳遞函數。 為了檢驗數碼望遠鏡的分辨率，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行了理論推導。制作出檢驗裝置，對數碼望遠鏡的分辨率進行了檢驗。最后自行編制了分辨率自動判讀軟件，實現了分辨率的自動判讀。 為了檢驗數碼望遠鏡的視場匹配度，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碼望遠鏡的望遠鏡和數碼相機的視場大小的方式，并對數碼望遠鏡的視場匹配度與望遠鏡和數碼相機的視場大小關系進行了理論推導，導出了數碼望遠鏡

4、的視場匹配度測量的實際計算公式。 為了測量數碼望遠鏡關鍵部件——圖像傳感器數的調制傳遞函數，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鍵因素出發(fā)，進行了深入的理論探討，從理論上導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；并最終導出了間距存在下圖像傳感器調制傳遞函數值測得值與標準值之間的調整系數，利用此調整系數對實驗數據進行修正后可得到