[實(shí)用新型]一種多光學(xué)傳感器光軸平行性數(shù)字檢校儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220697655.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203011419U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁穎;劉曉宇;馬長(zhǎng)正;管康平;胡美艷;王雪垠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方導(dǎo)航控制技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01D18/00
• 分類號(hào): G01D18/00
• 代理公司: 北京五月天專利商標(biāo)代理有限公司 11294
• 代理人: 涂蕭愷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光電系統(tǒng)，涉及光電系統(tǒng)的光軸檢校，具體涉及一種多光學(xué)傳感器光軸平行性數(shù)字檢校儀。?

背景技術(shù)

在光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)中，隨著光電傳感器的不斷發(fā)展和成熟，多光學(xué)傳感器復(fù)合已成為光電系統(tǒng)的主流，復(fù)合的傳感器包括：電視測(cè)角儀、紅外熱像儀、激光測(cè)距儀等，用于提高光電系統(tǒng)的功能性和環(huán)境適應(yīng)性。光軸平行性是其一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，直接影響光電系統(tǒng)的最終性能，光軸平行才能保證多傳感器均瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)。

目前，光軸平行性的檢測(cè)國(guó)內(nèi)基本采用傳統(tǒng)的人眼主觀經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)判定方法（如GJB?2241-1994《脈沖激光測(cè)距儀性能試驗(yàn)方法》）。在檢校過(guò)程中，測(cè)試人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、業(yè)務(wù)水平等主觀因素對(duì)測(cè)試結(jié)果影響極大，而且最終的檢校結(jié)果無(wú)法進(jìn)行具體數(shù)值的量化，僅是合格判據(jù)。這樣的合格判據(jù)也無(wú)益于下一步的調(diào)校工作。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提高光電產(chǎn)品中多光學(xué)傳感器的光軸校準(zhǔn)精度，解決傳統(tǒng)方式只能人眼主觀判斷，對(duì)檢測(cè)結(jié)果無(wú)法量化的問(wèn)題。

本實(shí)用新型具體公開(kāi)了一種多光學(xué)傳感器光軸平行性數(shù)字檢校儀，包括反射式平行光管和處理器，反射式平行光管包括平行光管主鏡、平行光管次鏡、十字絲分劃板及感光相紙以及光源，平行光管主鏡和平行光管次鏡用于反射被測(cè)傳感器和光源照入的光，感光相紙接收被測(cè)傳感器發(fā)射的激光，在其上形成光斑，十字絲分劃板通過(guò)平行光管次鏡和平行光管主鏡在被測(cè)傳感器的電視與熱像儀中成像，處理器包括圖像采集卡和計(jì)算機(jī)，處理器通過(guò)線纜連接到被測(cè)傳感器上。

進(jìn)一步，光源發(fā)出的光照亮十字絲分劃板與感光相紙，通過(guò)平行光管主鏡和平行光管次鏡反射，在待測(cè)傳感器中成像。

進(jìn)一步，光源的發(fā)出的光是可見(jiàn)光和紅外光。

本檢校儀用數(shù)據(jù)代替經(jīng)驗(yàn)，客觀代替主觀，光軸平行性的檢測(cè)精度可達(dá)到0.03mrad，改善了目前檢測(cè)手段的單一化，大大保證了光電系統(tǒng)的調(diào)校效率，并大幅度提高了光電系統(tǒng)的最終性能。

附圖說(shuō)明

圖1：多光學(xué)傳感器光軸平行性數(shù)字檢校儀示意圖；

圖2：檢校原理框圖；

圖3：標(biāo)準(zhǔn)激光光斑與十字靶標(biāo)仿真圖像示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型的光軸平行性數(shù)字檢校儀包括反射式平行光管1和處理器3兩大部分，?反射式平行光管1包括平行光管主鏡6、平行光管次鏡7、十字絲分劃板及感光相紙5以及光源4。平行光管次鏡7和平行光管主鏡6用于反射入射激光，使其匯聚到感光相紙上形成光斑，光源4發(fā)出可見(jiàn)光和紅外光，照射到十字絲分劃板上，通過(guò)平行光管主鏡6和平行光管次鏡7的反射，在待測(cè)傳感器2中成像。處理器包括圖像采集卡11和計(jì)算機(jī)12，處理器通過(guò)線纜連接到被測(cè)傳感器2上。

當(dāng)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，將被測(cè)傳感器2正對(duì)平行光管，用線纜將處理器3與被測(cè)傳感器2進(jìn)行連接，本實(shí)施例中，被測(cè)傳感器2中的激光器發(fā)出的激光束8通過(guò)平行光管次鏡7、主鏡6的反射后，匯聚到焦面的感光相紙上形成光斑。

光源4發(fā)出的紅外與可見(jiàn)光9照射到十字絲分劃板與感光相紙5，通過(guò)次鏡7和主鏡6的反射后，在被測(cè)傳感器2的熱像、電視中成十字絲與光斑的像。然后被測(cè)傳感器2中電視及熱像儀的視頻信號(hào)通過(guò)圖像采集卡11采集至計(jì)算機(jī)12，計(jì)算機(jī)12對(duì)視頻圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)光軸平行性的數(shù)字化檢測(cè)。然后操作人員根據(jù)數(shù)字化的檢測(cè)結(jié)果對(duì)被測(cè)傳感器中的激光器、電視、熱像儀進(jìn)行位移調(diào)整，校正光軸。

采用仿真法對(duì)圖像處理算法和精度進(jìn)行驗(yàn)證，采用的仿真圖像如圖3所示。

采用仿真法進(jìn)行的激光光斑中心檢測(cè)算法與精度測(cè)試結(jié)果為：誤差小于1個(gè)像素，由3σ法則確定其精度為0.015mrad，優(yōu)于0.03mrad。具體見(jiàn)下表：

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?采用仿真法進(jìn)行的十字靶標(biāo)中心檢測(cè)算法與精度測(cè)試結(jié)果為：誤差小于1個(gè)像素，由3σ法則確定其精度為0.024mrad，優(yōu)于0.03mrad。具體見(jiàn)下表：

???????可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也實(shí)為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。?