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体视显微镜下的微光像增强器荧光屏亮点检测
发布时间:2022-07-14


体视显微镜下的微光像增强器荧光屏亮点检测

微光像增强器(Low Light Level Image Intensifier),又称作微光像管(Low Light Level Image Tube),是决定微光夜视仪整体性能与产品成本的核心器件,明美用体视显微镜研发了一套微光像增强器荧光屏亮点检测系统。

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我们平常说的微光夜视系统包括光学成像镜头组(物镜与目镜)、微光像增强器、后置处理系统,其中核心的微光像增强器(像管)主要由光阴、MCP、荧光屏组成,而荧光屏的好坏是判定像管合格与否的重要标准。通常情况下,我们可以通过观察像管的荧光屏疵点来评价像管荧光屏品质的好坏,荧光屏上明显区别于背景的亮点或暗点即为荧光屏疵点。像管光电阴的不感光点、微通道板的死点、荧光屏的暗点、离子斑点和未发光点等都会导致在荧光屏上产生疵点。在美国军用夜视仪规范中规定:与周围背景的亮度差别在30%及以上的点均为疵点,在像管荧光屏上的中间圆区、中间圆环区、边缘圆环区的指定大小范围内疵点的数目不超过限定值的像管才为合格像管。


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目前常用的荧光屏疵点检测方法是人眼通过显微镜直接观察,但是这种方法存在工作强度大的缺点。因此我们用明美MZ62体视显微镜搭配背照式sCMOS科研相机MSH20,研发了一套简易的微光像增强器荧光屏疵点检测系统。

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体视显微镜MZ62


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高灵敏度黑白科研相机MSH20


MZ62体视显微镜采用超薄型透反射式LED光源,照明均匀,长寿耐用,标准1X物镜有效工作距离达到105mm,操作空间灵活 ;搭配的高灵敏度黑白科研相机MSH20,不仅有95%QE的高量子效率,更快的输出帧率和优异的信噪比,还有诸如2"大靶面,200-1300nm宽光谱响应、高灵敏度和大动态范围,带来好的微光成像效果。


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在进行检测前先确保整个检测环境是暗室条件,然后采用两节5号干电池给像管进行供电,并将像管置于黑色样品板上,然后打开体视镜自带的白光,切换至小倍数(可以在相机端观察圆形荧光屏的整个视野)进行调焦,对上荧光屏焦面后,再把白光关掉,接下来还需要调试相机的曝光值与增益值才能观察到荧光屏的亮点,确定好曝光值与增益值后,我们还需要对相机进行彩点校正(避免噪点干扰)再进行拍照,我们获得的像管荧光屏亮点图如下。


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在获得荧光屏亮点图像后,我们可以通过测量疵点的尺寸与数目,对比国家标准的限定值来判断该荧光屏是否合格。后续还可以从软件中得到每个像素点的灰度值,然后通过双峰阀值法得到灰度阀值从而对图像进行二值化,自动测量等一系列的操作,形成一套完整的微光像增强器荧光屏疵点检测系统。


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