[發(fā)明專利]一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810689666.0
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109060146B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;葉小風(fēng);洪普;丁捷;王武
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北久之洋紅外系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;G05B19/042
• 代理公司: 武漢凌達(dá)知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

1.一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于：包括

驅(qū)動模塊以及接口單元，用于驅(qū)動單軸/雙軸掃描振鏡進(jìn)行掃描運(yùn)動，包括調(diào)節(jié)器、陷波電路、跟隨電路、驅(qū)動電路、差分放大電路、電源模塊以及為單軸/雙軸掃描振鏡供電的AGC電源；

控制模塊，與廣域成像系統(tǒng)的圖像采集端、角度編碼器、陀螺儀和驅(qū)動模塊連接，對圖像采集端和接口模塊傳送的指令進(jìn)行解析，通過接口單元獨(dú)立解算角度編碼器以及陀螺儀信息并獲取角度指令；

還包括集成于面陣熱像儀中的接口模塊，與控制模塊和廣域成像系統(tǒng)的控制端相連接，通過兩路數(shù)據(jù)線獲取廣域成像系統(tǒng)端各指令，并轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送至控制模塊；

所述的接口單元包含外部接口、內(nèi)部接口以及隔離電路；

所述的控制模塊、驅(qū)動模塊、接口模塊和接口單元集成于面陣熱像儀中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的接口模塊采用FPGA作為核心控制器，通過1路時(shí)鐘線、1路數(shù)據(jù)線獲取廣域成像系統(tǒng)控制端送的角度指令以及操作指令，兩線數(shù)據(jù)協(xié)議通過與系統(tǒng)端協(xié)商確定，數(shù)據(jù)量不小于2Mb/s，各指令通過接口模塊轉(zhuǎn)換為16位并行數(shù)據(jù)送至控制模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的外部接口包括：電源接口、兩路數(shù)據(jù)接口、觸發(fā)信號接口、絕對式光柵編碼器接口、增量式編碼器接口、SPI接口、422串口、I2c接口以及掃描電機(jī)接口；所述的外部接口均進(jìn)行數(shù)據(jù)隔離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的內(nèi)部接口包括：16位并行數(shù)據(jù)接口、3位讀寫控制線接口、掃描振鏡角度信息接口、驅(qū)動模塊輸出控制接口以及角度指令接口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動模塊采用低電壓高電流大功率電源模塊，通過調(diào)節(jié)器內(nèi)的可調(diào)放大電路調(diào)節(jié)角度指令幅值與偏置，以補(bǔ)償角度指令誤差；所述的AGC電源為掃描振鏡的位置傳感器供電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動模塊還包括PID/PD控制器，PID/PD控制器根據(jù)角度指令與掃描振鏡角度反饋信息產(chǎn)生控制信號，進(jìn)入驅(qū)動電路驅(qū)動掃描振鏡按給定控制指令掃描運(yùn)動。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述的控制模塊采用DSP作為核心處理器，自行解算角度編碼器以獲取去模糊需要的掃描振鏡掃描補(bǔ)償量，解算陀螺儀信息得到熱像儀姿態(tài)角度以獲取圖像穩(wěn)定需要的掃描振鏡掃描補(bǔ)償量，將兩個(gè)補(bǔ)償量合成為角度指令，使掃描振鏡控制系統(tǒng)具有獨(dú)立工作能力并減少功率消耗。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于面陣紅外廣域成像的掃描振鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制模塊通過控制DSP中eQEP模塊產(chǎn)生觸發(fā)信號，控制熱像儀單場圖像采集。