[發(fā)明專利]一種陣列紅外熱像儀調(diào)校方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410093273.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103852170A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁越;周隆梅;徐宗波;李鑫;趙欣;韓瑋;謝楊柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院;河北漢光重工有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01J5/00
• 分類號(hào): G01J5/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營(yíng);張煥亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)儀器領(lǐng)域，涉及光軸成一定夾角的陣列式紅外熱像儀的一種調(diào)校方法。

背景技術(shù)

單元熱像儀成像時(shí)，測(cè)量范圍（視場(chǎng)角）和成像分辨力是相互制約的一對(duì)因素，如果要對(duì)大范圍景物成像，只有犧牲成像分辨力為代價(jià)。現(xiàn)在有引入用物方外拼接的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，將幾臺(tái)熱像儀按精密計(jì)算的角度進(jìn)行組合，以一定的半徑分布在一個(gè)球基面上，成為具有大視場(chǎng)覆蓋的多目標(biāo)攝像系統(tǒng)，這樣在保證了高成像分辨力的前提下，實(shí)現(xiàn)了大范圍成像。但同時(shí)又引入另一個(gè)難題，就是幾臺(tái)熱像儀按精密角度組合的調(diào)校方法。

目前國(guó)內(nèi)的集電視、紅外、激光于一體的光電設(shè)備，其三個(gè)光學(xué)部件的光軸都是平行的，而本次多臺(tái)熱像儀（≥4臺(tái)）均布在一定半徑的球基面上且光軸成一定角度，這是本次調(diào)校與一般光電設(shè)備調(diào)校最大的不同。由于采用分立鏡頭構(gòu)成整體，多鏡頭系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中面臨很多問(wèn)題，如多鏡頭的協(xié)同工作、各鏡頭的性能差異、鏡頭間視場(chǎng)的配準(zhǔn)等。盡管圖像拼接技術(shù)發(fā)展很成熟，可以解決多鏡頭獲取的圖像間配準(zhǔn)的問(wèn)題，但算法復(fù)雜，代價(jià)較大，尋求合理的視場(chǎng)配準(zhǔn)測(cè)試方法勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種陣列紅外熱像儀調(diào)校方法，它方法簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確。

利用二維轉(zhuǎn)臺(tái)和圖像處理調(diào)節(jié)幾臺(tái)按精密角度組合的熱像儀的一種方法，利用圖像處理讀取十字絲圖像的中心像素的坐標(biāo)。精密角度的特性是通過(guò)解算各紅外的中心點(diǎn)坐標(biāo)并通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，而共面的特性是靠水平和垂直線兩端坐標(biāo)一致來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明光軸俯仰角配準(zhǔn)示意圖；

圖2為本發(fā)明陣列紅外排序圖；

圖3為本發(fā)明陣列紅外調(diào)節(jié)示意圖。

具體實(shí)施方式

利用二維轉(zhuǎn)臺(tái)和圖像處理調(diào)節(jié)幾臺(tái)按精密角度組合的熱像儀的一種方法，利用圖像處理讀取十字絲圖像的中心像素的坐標(biāo)。精密角度的特性是實(shí)現(xiàn)解算各紅外的中心點(diǎn)坐標(biāo)并通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而共面的特性是靠水平和垂直線兩端坐標(biāo)一致來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)的俯仰，使圖像采集和顯示系統(tǒng)上出現(xiàn)十字靶標(biāo)像，并能讀出十字中心點(diǎn)的像素點(diǎn)坐標(biāo)。針對(duì)其中一個(gè)熱像儀，先朝一個(gè)方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)俯仰（如圖3的Y正方向），十字像的橫線從熱像儀a的中心移向邊緣，當(dāng)十字線的橫線剛好從熱像儀b的邊緣出現(xiàn)時(shí)，記錄此時(shí)的俯仰角α1；然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使十字線的橫線從熱像儀b的邊緣移向中心，當(dāng)十字線的橫線剛好從熱像儀a的邊緣消失，記錄此時(shí)的俯仰角為α2。則有重疊角β=|α2-α1|。然后以熱像儀a為基準(zhǔn)，從熱像儀a中心轉(zhuǎn)動(dòng)角度γ，看目標(biāo)十字絲圖像是否在熱像儀b的中心，調(diào)整熱像儀b使十字絲在中心，則熱像儀a和熱像儀b光軸俯仰角按照夾角γ調(diào)整好了。其他熱像儀可按此方法依次調(diào)整，實(shí)現(xiàn)視軸配準(zhǔn)。

本發(fā)明包括下列步驟：1）、在轉(zhuǎn)臺(tái)的水平基準(zhǔn)面上放置水平，調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)下的平面臺(tái)使水泡處于旋轉(zhuǎn)置中；2）、開(kāi)始進(jìn)行坐標(biāo)調(diào)節(jié)，坐標(biāo)調(diào)節(jié)時(shí)也需要先找轉(zhuǎn)臺(tái)的方位和俯仰零位作為基礎(chǔ)，在調(diào)節(jié)俯仰同軸時(shí)，要求目標(biāo)十字絲水平線在轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中紅外視場(chǎng)中兩側(cè)的縱坐標(biāo)一致，坐標(biāo)值差異要求小于兩個(gè)像素，以6號(hào)紅外為基礎(chǔ)開(kāi)始調(diào)節(jié)，如圖2所示，先將轉(zhuǎn)臺(tái)俯仰零值找到，然后調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)到俯仰零值-2.65°，調(diào)節(jié)6號(hào)紅外的俯仰墊片，使轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，目標(biāo)十字絲的水平線在視場(chǎng)中的橫坐標(biāo)為第149～150個(gè)像素點(diǎn)；6號(hào)紅外調(diào)節(jié)完后調(diào)節(jié)5號(hào)紅外的俯仰方向，方法相同，且要求從6號(hào)紅外的俯仰過(guò)渡到5號(hào)紅外的過(guò)程中，其坐標(biāo)值相差不能超過(guò)2個(gè)像素；然后將轉(zhuǎn)臺(tái)調(diào)整到俯仰零值+2.65°；3）、調(diào)節(jié)7號(hào)紅外和8號(hào)紅外的俯仰方向，如圖3所示，找模塊的機(jī)械中心并讀一維轉(zhuǎn)臺(tái)的方位坐標(biāo)零值，調(diào)節(jié)一維轉(zhuǎn)臺(tái)的方位坐標(biāo)為方位零值+3.5°，調(diào)節(jié)6號(hào)紅外的水平調(diào)節(jié)支架使目標(biāo)十字絲豎線在圖像中心坐標(biāo)上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)使6號(hào)紅外和8號(hào)紅外都能看見(jiàn)目標(biāo)十字絲的水平線和豎線，調(diào)節(jié)8號(hào)紅外的水平調(diào)節(jié)支架使8號(hào)紅外目標(biāo)圖像中的豎線與6號(hào)紅外目標(biāo)圖像的豎線重合，緊固好方為調(diào)節(jié)旋鈕，此時(shí)8號(hào)和6號(hào)紅外調(diào)節(jié)完畢，將需要點(diǎn)膠處點(diǎn)膠，待膠干后開(kāi)始調(diào)節(jié)5號(hào)紅外和7號(hào)紅外的水平角度；4）、移動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，同方法調(diào)節(jié)1號(hào)和3號(hào)紅外，2號(hào)和4號(hào)紅外的方位坐標(biāo)，并點(diǎn)膠固定。