[發明專利]一種反射式光學成像設備焦面參考溫度采集方法

有效

• 申請號: 201610675485.3
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106323505B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 王紹舉;金光;徐偉;樸永杰;馮汝鵬;范國偉;謝曉光
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙) 22210
• 代理人: 張偉

本發明公開一種反射式光學成像設備焦面參考溫度采集方法，包括以下步驟：僅使用主反射鏡各溫度測量點數據判定，利用主背板溫度與主反射鏡溫度的差值判定。本發明的反射式光學成像設備焦面參考溫度采集方法，主反射鏡在不同溫度下的變形對光學成像設備的焦距影響最大，因此首先要判斷它的溫度，在主反射鏡上設置兩個以上的溫度測量點，可在單個溫度測量點采集數據異?；蛲饨鐪囟葎×易兓瘜е轮鞣瓷溏R局部溫度變化但由于其熱容較大而整體并未發生變化時正確采集得到相機真實參考溫度。本發明可正確采集到反射式光學成像設備焦面的參考溫度，方法簡單，為不同溫度條件下準確調焦并獲取清晰圖像奠定了基礎。

技術領域

本發明涉及溫度采集技術領域，特別涉及一種反射式光學成像設備焦面參考溫度采集方法。

背景技術

光學成像設備是一種通過將目標反射的光線會聚到圖像傳感器上從而獲得目標圖像的設備，在氣象觀測、信息偵察、地理測繪、目標跟蹤等領域發揮著重要的作用。目前，光學成像設備的工作原理都是基于幾何光學，借助反射鏡將光線反射、會聚，并最終使光線的焦點落在光電傳感器。

光學成像設備的機械結構在不同溫度條件下存在熱脹冷縮現象，最終可能導致光線的焦點與光電傳感器之間存在偏差，出現離焦現象。對于主反射鏡面型精度較高的光學系統而言，大量的分析和試驗證明，光學成像設備的主反射鏡與主反射鏡背板的溫度對光學系統焦距的影響較大，因此可將主反射鏡與主反射鏡背板的溫度作為光學成像設備的參考溫度。出廠前，通過實驗室熱環境模擬和大量的分析與測試，已經找到光學成像設備的參考溫度與焦距的關系，因此當光學成像設備出廠進入工作環境后，只需知道其參考溫度就可確定當前實際焦距，判斷光學成像設備是否存在離焦現象。

發明內容

本發明為了克服當前光學成像設備參考溫度采集存在的簡單、容易誤判的缺點，提出一種基于主反射鏡及主反射鏡背板的多點溫度采集與處理的，可更加準確的得到高精度反射式光學成像設備焦面的參考溫度的，反射式光學成像設備焦面參考溫度采集方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

一種反射式光學成像設備焦面參考溫度采集方法，包括以下步驟：

僅使用主反射鏡各溫度測量點數據判定：依次采集相機主反射鏡全部溫度測量點數據并計算它們的平均值，計算全部溫度測量點數值與其平均值的差值，當該差值滿足主反射鏡溫度離散門限時，該差值就是光學成像設備的焦面參考溫度，否則繼續采集主反射鏡背板溫度；

利用主反射鏡背板溫度與主反射鏡溫度的差值判定：采集主反射鏡背板上所有溫度測量點數據，除最大值和最小值外計算其余溫度測量點數據的平均值，再將主反射鏡全部溫度測量點數據與該平均值依次作差，逐個判斷差值是否滿足主反射鏡組件溫度離散門限，如果存在滿足條件的差值則將這些差值對應的主反射鏡溫度點數據平均后作為光學成像設備的焦面參考溫度，否則將差值絕對值最小的主反射鏡溫度點數據作為光學成像設備的焦面參考溫度。

在上述技術方案中，所述反射式光學成像設備焦面參考溫度采集方法，具體包括以下步驟：

(1)、采集主反射鏡上所有溫度測量點數據，分別標記為T1，T2，…Tn，它們的平均值記作△Tavg；

(2)、分別計算T1，T2，…Tn與△Tavg的差值，取絕對值后標記為△T1,△T2，…△Tn；

(3)、從△T1，△T2，…△Tn中選取最小值，標記為△Tmin，其對應的主反射鏡溫度測量點數據為TSn；

(4)、當△Tmin小于主反射鏡溫度離散門限G1時，則TSn為該光學成像設備當前焦面參考溫度，溫度采集結束；

(5)、當△Tmin大于主反射鏡溫度離散門限G1時，采集主反射鏡背板上所有溫度測量點數據，分別標記為t1，t2，…tn；