[發明專利]一種可互換成像傳感器適配器

在審

• 申請號: 201710704665.4
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107509010A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 于起峰;張小虎;劉海波
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225
• 代理公司: 湖南省國防科技工業局專利中心43102
• 代理人: 馮青

技術領域

本發明涉及靶場光測領域，具體涉及一種可互換成像傳感器適配器。

背景技術

光測是靶場的重要外測手段，由于其非接觸、直觀、高精度的特點，在靶場試驗景象記錄、異常現象分析、姿態測量等任務中具有不可替代作用。但是目前靶場光測設備不能同時滿足新型武器試驗任務的高光強動態范圍、高時間分辨率、高可變空間分辨率等的成像要求。在目標初段光測時，目標的光輻射強度動態范圍大、光譜輻射信息豐富、目標細節較多，而隨著目標運動距離的增大，目標的光輻射強度動態范圍和所呈現出的細節信息將發生顯著變化，現有單套設備對其全過程的成像效果不甚理想。

現有光測設備的光學鏡頭與圖像傳感器固定搭配，靈活適用性方面有待提高。大口徑光學成像系統更新換代較慢，而圖像傳感器技術和圖像處理技術進步日新月異，目前兩者的固定搭配使得靶場光測系統技術能力提升困難，難以跟上各類成像傳感器技術突飛猛進的發展，或者需要花費大量的人力物力重新設計生產新裝備，無法滿足靶場新型先進武器試驗快速發展的光測要求。

發明內容

本發明提供一種可互換成像傳感器適配器。該可互換成像傳感器是主鏡與相機之間增加的一組與其對應的相機匹配的鏡頭，可適應不同靶面大小的相機，在適配器與相機連接，并作為一個整體部件在使用過程中更換。該可互換成像傳感器適配器構成“主鏡+適配器+多相機”結構。實現主鏡頭與不同成像傳感器的適配，采用同一主鏡即可針對不同任務需求方便的更換成像傳感器，使大口徑經緯儀與成像傳感器發展水平同步。

可互換成像傳感器適配器包括：一組適配器，每個適配器前端1與主鏡頭接口互連，每個適配器后端2與對應相機3接口互連；適配器與相機數量一致；

適配器與相機一起作為整體部件，在使用過程中更換，實現主鏡頭與不同成像傳感器的適配。

為了實現適配器互換的同時不影響整機的像質，適配器可采取以下兩種方案來實現。

1）適配器Ⅰ后端安裝基準面6與相機用螺釘4連接，確保適配器Ⅰ更換后相機上成清晰像；同時用內螺紋圓柱銷5來對安裝基準面6定位，其結構如圖1所示。這種結構方式連接牢靠，定位準確，但更換時需要擰螺釘。

2）適配器Ⅱ采用燕尾槽7的結構形式來實現其快速更換，并用固緊螺釘8擰緊，使其與相機連接牢靠，如圖2所示。這種結構安裝快速，但長時間使用后燕尾槽容易磨損，造成誤差。

與現有技術相比，本發明具有以下明顯的優點：

1）成像傳感器可互換：采用同一主鏡即可針對不同任務需求靈活便捷的更換成像傳感器，達到對某一任務的最佳性能。

2）可實現昂貴主設備的可重構、可重用性，節約成本。

3）可以最經濟、方便地將最新的成像傳感器用于已有的裝備，實現經緯儀與成像傳感器發展水平同步。

附圖說明

圖1適配器Ⅰ結構示意圖；

圖2適配器Ⅱ結構示意圖；

圖3適配器Ⅰ裝配圖；

圖4適配器Ⅱ裝配圖。

具體實施方式

光測相機可互換成像適配器可實現不同靶面尺寸相機的快捷互換以及不同的主鏡—相機組合方式設計，采用同一主鏡即可針對不同任務需求靈活便捷的更換成像傳感器。可互換成像傳感器適配器可實現昂貴主設備的可重構、可重用性，可以最經濟、方便地將最新的成像傳感器用于已有的裝備，實現經緯儀與成像傳感器發展水平同步，在靶場光測中實現目標高質量成像具有重要意義。

本可互換成像傳感器適配器不僅適用于高動態范圍成像模塊硬件結構設計，而且在高時間和空間分辨率成像模塊硬件結構設計中的適應性良好。

相機可互換適配器主要包括與相機接口互連的適配器后端和與主鏡頭接口互連的適配器前端兩部分，實現主鏡頭與不同成像傳感器的適配，采用同一主鏡即可針對不同任務需求方便的更換成像傳感器，使大口徑經緯儀與成像傳感器發展水平同步。

由光學原理可知，為了適應不同靶面大小的相機，在主鏡與相機之間增加一組鏡頭，使之與其對應的相機匹配，該組鏡頭與相機一一對應，稱之為適配器。同時為了避免分光裝置的結構與主鏡干涉，適配器分為前端部分和后端部分，前端部分在主鏡與分光裝置之間，后端部分與相機連接，并作為一個整體部件在使用過程中更換。

為了實現適配器互換的同時不影響整機的像質及后續的圖像融合，采取以下兩種方案來實現。

適配器Ⅰ后端安裝基準面6與相機用螺釘連接，確保適配器Ⅰ更換后相機上成清晰像；同時用內螺紋圓柱銷來對安裝基準面位置定位。