[發明專利]一種運動成像補償裝置及運動補償方法

有效

• 申請號: 202210148880.1
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114415195B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 秦軍
• 申請（專利權）人: 成都中信華瑞科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S17/06;G01S17/89;G01S7/497;G02B27/64
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 朱丹

1.一種運動成像補償裝置，其特征在于：所述運動成像補償裝置包括基座、成像單元、運動補償單元與控制系統，所述基座用于固定成像單元以及運動補償單元的空間位置，控制系統控制運動成像補償裝置的運行，所述運動補償單元包括主旋轉結構與次旋轉結構，還包括光學部件設置在成像單元感光靶面與成像目標之間的光路上的光學部件，所述光學部件跟隨次旋轉結構的旋轉軸旋轉，所述次旋轉結構的旋轉軸心位于以主旋轉結構旋轉軸心為原點的射線上，所述主旋轉結構與次旋轉結構的旋轉方向相反，旋轉的角速度相同。

2.根據權利要求1所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：所述主旋轉結構上設有多個次旋轉結構。

3.根據權利要求1所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：所述光學部件包括與次旋轉結構連接的光學器件；以及設置在鏡頭前或鏡頭透鏡組中間或焦平面與鏡頭之間的光學器件，所述光學器件采用反射器件、陷波反射器件、半透半反器件、凹柱面反射器件、凸柱面反射器件、球面反射器件、帶通器件、遠心光路器件中任意一個、或任意兩個或兩個以上的組合。

4.根據權利要求3所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：與次旋轉結構連接的光學器件由2個以上反射方向的反射鏡面組合，側視呈“Λ”型的結構，反射鏡面具有不同的或相同的光譜特性或/和光學特性。

5.根據權利要求3所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：與次旋轉結構連接的光學器件旋轉軸與次旋轉結構的旋轉軸垂直，運動補償成像過程中，該光學器件旋轉軸的軸向與相對運動的方向平行。

6.根據權利要求1所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：所述運動成像補償裝置包括的運動部件均處于真空或空氣稀薄的密封環境內，或者運動補償單元、成像單元均處于真空或空氣稀薄的密封環境內。

7.根據權利要求1所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：所述主旋轉結構上設置一個同心旋轉結構，所述同心旋轉結構上設置成像單元，在指定成像的時刻內或對應的主旋轉結構的運動補償角度區間α內，所述同心旋轉結構與主旋轉結構以相同的角速度速率反向轉動，所述成像單元跟隨同心旋轉結構進行旋轉，保持相機主光軸隨成像視場移動。

8.根據權利要求1所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：在成像單元構成的成像光路里，包括一個或多個投射激光圖案到成像目標上的激光裝置，投射激光束的裝置為激光點投射器、結構光投射器或激光測距儀；投射到成像目標的激光圖案包括光斑或光圖案，光斑或光圖案基于激光波長和形狀進行組合。

9.根據權利要求要求8所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：所述激光裝置與次旋轉結構相連接，該裝置隨著次旋轉結構的旋轉而轉動。

10.根據權利要求1所述的一種運動成像補償裝置，其特征在于：包括2個運動補償單元，2個運動補償單元具有各自的主旋轉結構與次旋轉結構，在所述成像補償角度α內，2個主旋轉結構及次旋轉結構的旋轉參數相同，方向相反，2個次旋轉結構上光學部件的同向位移和姿態角角度匹配，保證成像光路的光程不變或光程變化小于給定的閾值。

11.一種運動成像補償方法，其特征在于：

A：設運動成像補償裝置與成像目標之間的相對運動為平行運動或是弧形轉動運動；

B：運動補償單元的主旋轉結構單向旋轉，處于主旋轉結構上的次旋轉結構與連接的光學部件的線速度分量方向與成像目標運動的方向相同，一次感光成像的時間對應于運動補償單元主旋轉機構轉動經過的補償角度為α，在補償角度α內，相對運動速度差值保持在設定的閾值內；

C：與次旋轉結構連接在一起的光學部件在次旋轉結構控制下轉動，成像單元的構象光線角度變化的差值保持在設定的閾值內，使成像單元與成像目標視場在近似于相對靜止的狀態下感光成像。