一种积分球扩展光源系统的设计与实现.pdf

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1、·38·工业仪表与自动化装置2012年第1期一种积分球扩展光源系统的设计与实现李葆勇(长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)摘要：提出一种基于LabWind0ws／CVI的空间相机辐射定标用积分球扩展光源系统。论述了系统的硬件设计及软件流程。该方案运行稳定可靠，操作方便，抗干扰能力强，实现了辐射定标试验光源的多方位无线控制。关键词：Labwindows／CVI；辐射定标；积分球中图分类号：TP392文献标志码：B文章编号：1000—0682(2012)01—0038—03Designandimplementofintegratingsp

2、herelightsystemLIBaoyong(ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，JilinChangchun130033，China)Abstract：Aprojectofradiometriccalibrationsystemcontrollerbasedonbluetoothisintroduced．Inthispaper，thehardwareandthesoftwaredesigningarepresented．Thisc

3、ontrollersystemrunsstablyandreliably．Thismethodrealizethemultiangularwirelesscontrollofradiometficcalibrationsystem．Keyword：LabWindows／CVI；radiometficcalibration；integratingsphere新研制的积分球扩展光源控制系统，通过蓝牙O引言模块接收主控计算机辐亮度控制指令，经过控制处实验室标定设备是用来模拟在不同太阳天顶角理系统进行所需溴钨灯的总功率的计算，然后驱动和不同地面反射率下，在一

4、定的光谱范围内，地面辐继电器接通溴钨灯电源，实现自动化控制，缩短试验亮度和天空后向散射在CCD相机人口处形成的总时间。辐亮度。由于相机的视场和光学孔径较大，通常该1基于LabWindows／CVI的积分球扩展光标定设备选用大面积均匀辐亮度光源——积分球。源控制系统设计积分球是一种内壁涂有漫反射材料的空腔球体，光线在此球内部被均匀地反射及漫射，因此输出1．1系统硬件设计口所得到的光线为均匀的漫射光束。球面上任意一积分球扩展光源控制系统组成如图1所示。点的光照度E为：E。141T一P在积分球内壁上与出光孔对称地均匀放置数支溴钨灯，由溴钨灯发出的光经内壁多

5、次漫反射而形成一个均匀明亮的发光球面，用它可作为被测光学系统的亮度均匀、大视场(2w>140。)的物面，可应用于空间探测器的标定。该积分球由球体、照明灯1．积分球，2．溴钨灯光源，3．光电探测器组和辐亮度监测用硅探测器组成。通过改变积分球图1可程控辐射定标光源系统示意图内不同功率溴钨灯的点亮数量，从而控制积分球输1．2基于LabWindows／CVI的上位机软件设计出面的辐亮度。虚拟仪器技术将计算机技术、电子技术、通信技术和测试技术相结合，通常由数据采集硬件部分和收稿日期：2011—10—17作者简介：李葆勇(1975)，男，吉林长春人，副研究员，主

6、要研究数据分析处理软件部分组成。硬件部分通过A／D方向为光谱辐射定标。转换电路将采集到的信号转换成数字信号，然后输2012年第1期工业仪表与自动化装置·39·入到计算机中。计算机通过软件实现数据的读取并光源控制系统，在Pc机上进行积分球光源辐亮度进行信号的分析处理和系统控制，最终将处理结果控制，显示其内部的光电探测器工作状态，提供给用显示给用户。现在比较有代表性的虚拟仪器开发软户简便控制光源的操作环境。系统具备手动调节积件是美国NI公司的LabVIEW图形编程开发平台和分球出口辐亮度功能，生成和读取辐亮度对应溴钨LabWind0ws／CVI基于ANS

7、IC语言的开发平台。该灯光源的控制文件功能。后续，将具备给定光谱范控制系统采用Labwindows／cVI开发平台，该开发围自动调节积分球输出辐亮度功能。平台开发界面友好，硬件接口丰富，并有许多数据处由于蓝牙控制器很容易模拟串行接口，同时理库函数，开发效率高。LabWindows／cVI提供了完善的串口支持，因此在控制LahWind0ws／CVI是NationalInstruments公司推系统中采用串口通信方式。Labwind()Ws／cVI设计的出的一套面向测控领域的软件开发平台。它采用集上位机软件通过蓝牙串口发送光源控制参数和读探成化开发平台，

8、交互式编程，提供的丰富的控件和库测器控制命令，控制光源并读取光电探测器数据，绘函数大大增强了C语言的功能，为