[发明专利]反射式系统空间光学遥感器漏光检测方法及装置

说明书

本发明为反射式系统空间光学遥感器漏光检测方法及装置。通过遮挡光路中任意反射镜反射区域，将正常成像光线与漏光有效区分开来，在待检测遥感器视场内/外平移积分球模拟光学遥感器视场内/外的光源变化，通过测试测遥感器的输出响应，确定光源的影响情况，从而判定待检测遥感器是否存在漏光现象，计算漏光角度，为完善消杂光光阑设计提供实测依据，保证空间光学遥感器在轨成像质量。

技术领域

本发明属于航天光学遥感技术领域，涉及一种反射式系统空间光学遥感器视场内/外漏光的检测方法及装置。

背景技术

反射式系统泛指依靠各反射镜镜面反射光线的光学系统，按各反射镜光轴是否重合又可分为反射式同轴系统和反射式离轴系统。

杂散光是光学系统中所有非正常传输的光的总称，产生于漏光、光学表面的残余反射和遥感器结构件内壁等非光学表面的残余反射以及光学表面质量问题等。漏光杂散光是指部分光线未按照所设定的光束限制，直接进入光学系统的情况。

一个典型的三反同轴系统，由于主反射镜中心存在通光孔，如果不加特殊光阑处理，就会有光不通过主次镜的反射直接进入焦面并形成漏光。典型的三反同轴光学系统一般设计以下杂散光抑制结构：

1、设置外遮光罩，遮挡大角度入射的光线，限制视场外光线进入；

2、设置次镜遮光罩，遮挡小角度入射的不经过主、次镜反射而经由中心孔到达后续系统的光线；

3、设置主镜消光锥，遮挡经由次镜遮光罩边缘，以一定张角入射的不经过主、次镜反射而经由中心孔到达后续系统的光线；

杂散光抑制结构的设计会增大光线的遮拦，遮拦比的增大会引起成像质量下降，因此杂散光抑制结构的设计余量通常很小，需要对漏光进行非常精确的分析；但是在实际遥感器装调过程中，为了像质的综合考量，各个反射镜的位置相对理论值不可避免的存在一定的偏离；同时，由于加工误差、安装误差等原因，使得杂散光抑制结构无法与理论设计保持完全一致。由于上述装调、加工误差的存在，导致实际光学遥感器可能存在漏光现象。另外杂散光抑制结构间的不匹配也会造成漏光，从而影响成像质量。

现有的漏光检查通常采用在视场外架设光源，移动光源并判读图像DN值增大的方法。当待检测遥感器漏光强度不大时，漏光造成的成像输出响应将被正常成像光线成像输出的响应DN值淹没，DN值变化不明显，容易误判。

同时由于视场内漏光和正常成像光线混在一起，直接判别图像DN值增大的方法判据设置十分困难，因此现有方法无法有效检测视场内漏光。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种反射式系统空间光学遥感器视场内/外漏光的检测方法及装置，可以实现反射式光学遥感器视场内/外漏光的定性检测，定量确定漏光角度，进而完善消杂光光阑，消除空间光学遥感器在轨飞行时漏光影响成像质量的隐患。

本发明的技术解决方案是：

反射式系统空间光学遥感器漏光检测方法，步骤如下：

1)遮挡待检测遥感器光路中任意反射镜反射区域，点亮待检测遥感器入光口前的检测光源，开启待检测遥感器，获取待检测遥感器的原始成像输出响应；

2)在一定位置和范围内移动检测光源，实时检测待检测遥感器成像输出响应；

3)根据检测的输出响应结果确定漏光角度，完成漏光检测。

所述移动检测光源的一定位置位于待检测遥感器入光口前且与待检测遥感器光轴垂直的平面内。

所述步骤2)中检测待检测遥感器成像输出响应的具体方法为：