为适应我国地质、测绘、环境、资源以及宇宙探索等各领域发展的需要,各类高灵敏度,高分辨率,高探测能力的遥感相机越来越多,对杂散光的要求越来越高,因此,杂散光测试被重新提高到了一个重要的地位,促使人们投入大量的人力物力财力重新开始研究一度被忽视而又直接影响相机成败的杂散光测试问题。相机杂散光测试分为杂散光系数测试和杂散光抑制比测试,高灵敏度、大口径相机通常用杂散光抑制比来评价其杂散光水平,杂散光抑制比可用点源透过率PST(Point Source Transmittance)来表示,本文主要研究高灵敏度、大口径相机的PST测试技术,其PST测试能力主要受测量方法及标定技术的限制。为了提高PST测试能力,首先对影响PST测试与标定的结构关键表面散射特性进行了分析,从理论上推导了杂散光与材料表面散射属性关系,建立了一套精确的散射模型属性数据库,为测试系统与校准镜头自身杂散光的准确仿真分析提供了设计依据;其次,研究了大口径、高精度PST测试方法,从提升系统PST测试能力的关键技术出发,分析了高亮度均匀目标模拟技术、高效杂散光抑制技术和PST测试精度校准技术对测试能力的影响,建立了一套大口径、高精度PST测试系统,并对其测量范围及测试精度进行了标定,为大口径相机杂散光的精确测试提供了技术保障。论文进行了以下研究工作:首先,根据光波传输的空间分布函数,论证了材料表面粗糙度对光波散射的影响,采用修正后的Torrance-Sparrow模型拟合了粗糙材料表面BRDF,并与其他模型分别代入光学系统建模分析杂散光,实测结果表明修正后的Torrance-Sparrow模型仿真准确性比其他模型提高了2~3个量级。为了便于软件对杂散光的精确建模仿真,采用实测散射数据与修正模型结合的方式,将不同材料表面BRDF拟合成标准数据库,为杂散光测试校准分析提供了依据。其次,论述了相机不同杂散光测试方法,通过数学模型推导了相机杂散光系数(V)是不同视场PST积分总和,证明了PST测试可精确评估相机不同视场杂散光分布情况。并围绕大口径杂散光测试技术,提出了一种大口径、高精度PST测试方法,分析了提高测试能力的三项关键技术。然后,研究了提升大口径、高精度PST测量能力的关键技术——高亮度均匀目标模拟技术。设计了目标模拟源平行光管,采用不同散射模型对关键光机表面BRDF建模,分析了平行光管轴外视场杂散光抑制能力;根据玻璃表面疵病及污染物等级分析了镜面缺陷产生的杂散光。另外,采用Flattened Lorentzian函数,对目标模拟激光光源进行了整形设计,实现了高能、准直、均匀目标模拟;并对高亮度均匀目标模拟系统出射光能量及光斑均匀性进行了仿真分析,验证了所采用的激光整形技术的有效性。再次,研究了提升大口径、高精度PST测量能力的关键技术——高效杂散光抑制技术。为提高测试系统对环境杂散光抑制能力,利用“吸收+反射”的消光原理,采用黑色双柱型消光腔体,对被测相机外壁反射、散射及环境杂散光进行了有效抑制。另外,利用MIE散射理论,将双柱罐内空气散射杂散光进行了分析和计算,采用高效滤清的方法,抑制了空气散射杂散光对测试精度的影响。最后,研究了提升大口径、高精度PST测量能力的关键技术——PST测试精度校准技术。根据探测系统极限探测能力与模拟光源出射光辐照度,核算了大口径、高精度PST测试系统测量范围,研究了影响测量能力提升的主要因素,分析了系统PST测试极限对应的测试精度。此外,采用修正后的Torrance-Sparrow模型与实测表面散射属性结合的方式,设计了一种专用标定系统PST测试能力的校准镜头,验证了大口径、高精度PST测试系统的测量能力。