[实用新型]基于光线匀化准直器的EMCCD盲元测试系统

说明书

本实用新型公开了一种基于光线匀化准直器的EMCCD盲元测试系统，溴钨灯通过光纤与输入准直镜头连接，该输入准直镜头插入光楔控制器的输入端，输出准直镜头插入光楔控制器输出端，输入准直镜头、输出准直镜头共光轴，输出准直镜头通过光纤连接光线匀化准直器的输入端；NI工控机通过串口线分别与光楔控制器和步进电机控制器连接，图像采集卡直接插入NI工控机的卡槽，设置在五维位移台上的待测EMCCD始终正对光线匀化准直器的输出端。本实用新型实现了图像的实时采集处理，解决了EMCCD器件输出图像的实时采集和处理。

技术领域

本实用新型属于成像探测器测试技术领域，特别是一种基于光线匀化准直器的EMCCD盲元测试系统。

背景技术

EMCCD(电子倍增电荷耦合器件)是一种具有“片上增益”的新型光电图像传感器。传统的光电图像传感器将照射到感光面上的光子转换为光电子然后通过后续电路读出，EMCCD能够将光子转化成的光电子进行倍增放大，EMCCD与普通成像器件相比具有灵敏度高，全天候工作的特点。EMCCD已遍布生物科技、国防军事、安防监控及其它成像领域。EMCCD的盲元指的是EMCCD感光面上对照射在上面的光子响应与其他的像元响应差距很大的像元。EMCCD的盲元会影响成像的质量，所以如何测量EMCCD的盲元对EMCCD的评价非常关键。

目前EMCCD的测试一般是基于积分球光源的(GJB电荷耦合成像器件测试方法)，测试方法是将EMCCD器件和积分球光源放置在暗室中，将EMCCD放置在积分球出口的光轴上，采集EMCCD的输出图像并对图像进行处理得到EMCCD的性能参数测试结果，目前没有针对EMCCD盲元测试的系统，传统的CCD(电荷耦合器件)器件测试方法也能够测EMCCD的盲元，但是系统结构复杂，成本高。

在实际的测试过程中，为了保证积分球输出光强的均匀性，积分球球体体积大，由于积分球球体大，光线在积分球内壁的反射次数和反射距离会增加，光线在每次反射和传播的过程中都会有能量损失。EMCCD器件在进行盲元测试时要求积分球输出光强较大且可调，这就要求更高功率的积分球输入光源。EMCCD器件测试要求积分球光源的输出光强可调，积分球光源系统采用可变光阑来调节输出光强。当积分球输入光源功率大时积分球输入光源周围的温度高，可变光阑会在温度高时产生形变；当可变光阑产生形变的时候，可变光阑无法完全闭合，积分球光源的输出光强就不能实现可调。测试亮盲元时也需要积分球的输出光强为零，当光阑无法完全闭合时，积分球的输出光强不能为零，这时测出的亮盲元的数目是不可信的。所以在测试盲元的时候选择功率更小的均匀光源更为关键。

目前，国内外并没有厂家推出EMCCD的盲元测试系统，国内也没有出现专门研究EMCCD盲元测试的企业，只有少数高等院校和研究所在进行EMCCD相关参数的测试，如南京理工大学(刘婧婧：EMCCD光电性能参数测试方法研究)、昆明理工大学(晏佳EMCCD相机数模电路与系统的优化和测试)，这些测试方法是关于EMCCD光电性能参数和电路性能参数，并没有涉及EMCCD盲元的测试，刘婧婧提出的测试系统能够完成EMCCD光电参数测试但是不能保证EMCCD正对积分球出口，这会影响盲元的测试结果，而且没有对盲元的测试方法做研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于光线匀化准直器的EMCCD盲元测试系统，能够对EMCCD器件的盲元数量和盲元在感光面上的位置进行精确测量。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种基于光线匀化准直器的EMCCD盲元测试系统，包括可控光源、同步控制采集系统，所述可控光源由溴钨灯、输入准直镜头、输出准直镜头、光楔控制器和光线匀化准直器组成；同步控制采集系统由NI工控机、图像采集卡、步进电机控制器组成；