[發明專利]一種光電經緯儀成像跟蹤信息實時合成裝置

有效

• 申請號: 202110652516.4
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113375651B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 程波;楊梅;蔣平;方勇文
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 江亞平

一種光電經緯儀成像跟蹤信息實時合成裝置，其特點在于：該裝置適用于經緯儀快速目標成像跟蹤系統的信息合成，合成信息內容全面，信息時空一致性好，信息合成實時性強。該裝置的設計采用多組件互聯方式實現，主要包括①時序控制核心組件，②相機控制組件，③小系統控制組件，④圖像數據采集組件，⑤設備時空數據采集組件，⑥標準合成信息發送組件。該裝置工作時，⑤是裝置的基本原子激勵組件，觸發①的持續工作，同時②③④又統一在①的時序控制下，按照嚴格的時序流程同步工作。

技術領域

本發明涉及一種新穎的光電經緯儀多源信息實時合成裝置，應用于光電經緯儀成像跟蹤測量領域。在光電跟蹤測量系統中，用于測量分析的數據來源越來越多，內部模塊數據格式多種多樣，各個模塊產生信息的時間沒有標識，這些都給測量設備的綜合信息處理帶來了極大麻煩。本發明裝置對光電經緯的光學機構信息、相機圖像、設備姿態及時間等信息進行采集與配準，為經緯儀的目標檢測與跟蹤測量提供統一的標準信息。

背景技術

現代光電經緯儀是一種能直觀觀測目標和進行高精度測量的儀器設備。通常主要包含了探測系統和伺服機構兩大部分。探測系統一般是數字相機，由外部控制信號進行觸發開始曝光，經過設定的曝光時間后輸出圖像，伺服系統通過輸出電壓電流控制轉臺工作，同時采用高頻率進行設備自身角度編碼器的采樣。

光電經緯儀在工作過程中需要同時處理圖像信息和編碼器信息，采集設備在某時刻的圖像，根據目標在圖像上的脫靶量與設備的角度計算出目標的測角位置。這樣就要求探測系統獲取到的圖像與伺服系統獲取到的角度編碼器兩者信息在絕對時間上基本對齊，只有當圖像與編碼器對齊時，計算出的目標測角值才準確。

當前很多經緯儀在處理圖像與編碼器信息時，兩者信息的前端通道獨立，沒有耦合性，基本是到了后端才進行時序上的補償處理。這種處理方式使得系統的集成過程后期工作量大，體現在設備的系統內部各個模塊之間互聯物理接口多，軟件通信協議上種類多，不利于設備的快速研制與可靠性提升。

本發明涉及光電經緯儀進行目標跟蹤處理的信息包含了光學控制、相機控制、設備姿態、高精度時間信息，能給出一種標準化的數字信息流，綜合了設備觀測圖像及各種設備觀測跟蹤狀態數據。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有光電探測設備中，存在系統工作模式受限于時序同步的局限、各個子模塊之間過度依賴于時序同步的不足等問題。提供了一種新穎的光電經緯儀成像跟蹤信息實時合成裝置，其特點在于：該裝置適用于經緯儀成像跟蹤系統的多個子系統不同數據的信息合成，合成信息內容全面，多源信息之間時空一致性好，系統工作過程中信息合成實時性強，滿足了項目的使用。

為解決上述技術問題，本發明提出以下解決方案：

一種光電經緯儀成像跟蹤信息實時合成裝置，應用于光電探測設備，所述裝置包括時序控制核心組件、相機控制組件、小系統控制組件、圖像數據采集組件、設備時空數據采集組件以及標準合成信息發送組件；所述設備時空數據采集組件為所述裝置的最小激勵單元，觸發所述時序控制核心組件的持續工作，同時所述相機控制組件、小系統控制組件、圖像數據采集組件統一在所述時序控制核心組件的時序控制下，按照時序流程同步工作；所述設備時空數據采集組件采集時間信號和設備編碼器信息，并按照一定頻率生成脈沖數據包，每個數據包中包含了絕對時間信息與設備編碼器信息，該脈沖數據包用于驅動所述時序控制核心組件工作；所述時序控制核心組件與所述標準合成信息發送組件之間單向連接，標準合成信息發送組件在所述時序控制核心組件控制下，將圖像數據采集組件送來的圖像信息合成標準信息發送輸出。

所述設備時空數據采集組件單向傳輸設備時空數據流到所述時序控制核心組件；相機控制組件、小系統控制組件分別與所述時序控制核心組件之間雙向連接，控制信號從所述時序控制核心組件分別傳遞到相機控制組件、小系統控制組件，設備狀態信息分別從相機控制組件、小系統控制組件傳遞到所述時序控制核心組件。

所述小系統的設備狀態信息包括調焦信息、調光信息、變倍信息。