(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210618690.1 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 中环天仪 （天津） 气象仪 器有限公司 地址 300384 天津市滨 海新区华苑产业区 （环外） 海 泰发展二路1号 (72)发明人 郝云霞　王喜宝　李义伟　赵芳芳　 王龙　 (74)专利代理 机构 天津中环 专利商标代理有限 公司 1210 5 专利代理师 李美英 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/41(2006.01) (54)发明名称 一种大口径闪烁仪发射端调焦系统的调试 方法 (57)摘要 一种大口径闪烁仪的发射端调焦系统的使 用方法， 第一步PC机建模， 分析白色接收屏接收 到光斑半径R； 第二步PC机测量出白色接收屏的 长和宽， 调整增益通道选 择增益倍数， LED光源投 射到白色接收屏上形成光斑； 第三步调节LED光 源的位置； 第四步红外摄相机采集光斑图像并传 至PC机保存； 第五步PC机读取白色接收屏长和宽 像素值， 并通过机器视觉圆算法提取光斑图像， 计算光斑图像的半径像素值， 利用图像中光斑与 白色接收屏的比例及白色接收屏的尺寸和像素 值， 计算出光斑半径R1； 第六步重复第三步～第 五步， 直至计算出的光斑半径R1为R ±5mm， 锁定 LED光源。 实现在不同工作距离准直度高、 大口径 闪烁仪发射端出射 光的一致性好的目的。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115096815 A 2022.09.23 CN 115096815 A 1.一种大口径闪烁仪发射端调焦系统的调试方法， 系统包括设置在光轨 （2） 上的大口 径闪烁仪发射端 （1） 、 红外摄像机 （3） 和白色接收屏 （4） ， 红外摄像机 （3） 与内置光路仿真软 件的PC机 （5） 连接； 其特征在于， 可调增益通道的控制电路设置在大口径闪烁仪发射端 （1） 内部， 用于控制、 调整LED光源的发射功率； 所述白色接收平屏 （4） 用于接收LED光源发射的光斑图像， 所述红外摄像机 （3） 用于采 集白色接收屏 （4） 上的光斑图像， 并将光斑图像导入PC机， 所述PC机利用机器视觉算法计算 采集到的光斑图像半径R， 并利用数值R作为指导， 调整所述LED光源在光路中的位置， 经过 不断迭代能够调整至与仿真结果相同的光斑图像大小； 具体步骤如下： 第一步、 所述PC机 （5） 利用光路仿真软件zemax建模， 输入光路参数、 口径参数、 工作距 离， 分析出距离发射端L米处白色接收屏 （4） 接收到的光斑图像半径R； 第二步、 使用量尺分别测量出白色接收屏 （4） 的长和宽尺寸A、 B， 单位毫米， 打开大口径 闪烁仪发射端 （1） 的电源， 使大口径闪烁仪发射端 （1） 的LED光源发射光能投射到白色接收 屏 （4） 上， 形成清晰完整的光斑； 第三步、 调节大口径闪烁仪发射端 （1） 的增益通道， 根据不同的距离需求选择不同的发 射通道， 调节发射功率； 第四步、 在准直透镜的焦点前后 ±M范围内， 通过调节LED光源的调节螺母来微调改变 LED光源的位置， M为 LED光源在准 直透镜焦点±10mm范围内调节的位置； 第五步、 红外摄相机 （3） 采集白色接收屏 （4） 上的光斑图像， 且图像中能看到完整 的白 色接收屏 （4） ， 并利用自身配套的应用软件将清晰完整的光斑图像上传至P C机保存， 利用P C 机上的图像处理软件读取光斑图像中白色接收屏 （4） 的长和宽像素值P、 Q， 利用PC机上安装 的matlab软件通过机器视觉圆算法提取光斑图像， 计算光斑图像的半径像素值X， 利用光斑 图像中光斑与白色接收屏 （4） 的比例以及白色接收屏 （4） 的尺 寸A、 B和像素值P、 Q， 转换计算 出光斑半径R 1； 具体计算过程如下： 1） 光斑图像中利用公式C=(A/P+B/Q)/2将像素换算为毫米， 其 中C为每个像素对应的毫 米数值； 2） 利用机器视 觉圆算法提取计算出的光斑半经 X转换成毫米的公式为R 1=X/C; 第六步、 重复上述第三步～第五步， 反复迭代， 直至计算出的光斑半径R1为R ±5mm， 锁 定LED光源， 至此完成大口径闪烁仪发射端的调焦。 2.根据权利要求1所述的一种大口径闪烁仪发射端调焦系统 的调试方法， 其特征在于， 第三步中所述调节大口径闪烁仪发射端 （1） 的增益通道 为， 控制电路的按键按 下后， 触发信 号经过滤波器滤除毛刺， 到达CPU， CPU通过检测外部中断信号进行标志位累加操作， 按下1 次， 变量加1， 输出选择信号1给通道选择模块， 通道信号1和CPU内部发生的脉宽调制信号通 过运放模块1进行叠加， 产生PWM控制信号， 从而控制LED的发射功率为P； 按下第二次按键， 标志位变量加2， 输出选择信号2给通道选择模块， 运放模块2处产生叠加， PWM信号幅度发生 改变， LED功率为2P； 通道3和通道4同理， LED的发射功率最大为4P， 且每一个倍数通道内也 分别能在“0～P”、“0～2P”、“0～3P”、“0～4P”之间调节发射功率。 3.根据权利要求1所述的一种大口径闪烁仪发射端调焦系统 的调试方法， 其特征在于， 第四步中所述LED光源的位置， 将点光源在准直透镜的焦点附近前后调整， 使光源通过透镜权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115096815 A 2成像于无穷远处， 作为出射光的准直状态， 从而改变到达白色接收屏 （4） 的光斑大小， 利用 红外相机 3拍摄光斑图像， 且图像中能看到 完整的白色接收屏 （4） 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115096815 A 3