一種陣列紅外熱像儀調(diào)校方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陣列紅外熱像儀調(diào)校方法。利用二維轉(zhuǎn)臺和圖像處理調(diào)節(jié)幾臺按精密角度組合的熱像儀的一種方法，利用圖像處理讀取十字絲圖像的中心像素的坐標(biāo)。精密角度的特性是實(shí)現(xiàn)解算各紅外的中心點(diǎn)坐標(biāo)并通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而共面的特性是靠水平和垂直線兩端坐標(biāo)一致來實(shí)現(xiàn)的。其方法簡單，準(zhǔn)確。
【專利說明】一種陣列紅外熱像儀調(diào)校方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)儀器領(lǐng)域，涉及光軸成一定夾角的陣列式紅外熱像儀的一種調(diào)校方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單元熱像儀成像時(shí)，測量范圍(視場角)和成像分辨力是相互制約的一對因素，如果要對大范圍景物成像，只有犧牲成像分辨力為代價(jià)。現(xiàn)在有引入用物方外拼接的方法來解決這個(gè)問題，將幾臺熱像儀按精密計(jì)算的角度進(jìn)行組合，以一定的半徑分布在一個(gè)球基面上，成為具有大視場覆蓋的多目標(biāo)攝像系統(tǒng)，這樣在保證了高成像分辨力的前提下，實(shí)現(xiàn)了大范圍成像。但同時(shí)又引入另一個(gè)難題，就是幾臺熱像儀按精密角度組合的調(diào)校方法。
[0003]目前國內(nèi)的集電視、紅外、激光于一體的光電設(shè)備，其三個(gè)光學(xué)部件的光軸都是平行的，而本次多臺熱像儀O 4臺)均布在一定半徑的球基面上且光軸成一定角度，這是本次調(diào)校與一般光電設(shè)備調(diào)校最大的不同。由于采用分立鏡頭構(gòu)成整體，多鏡頭系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和使用過程中面臨很多問題，如多鏡頭的協(xié)同工作、各鏡頭的性能差異、鏡頭間視場的配準(zhǔn)等。盡管圖像拼接技術(shù)發(fā)展很成熟，可以解決多鏡頭獲取的圖像間配準(zhǔn)的問題，但算法復(fù)雜，代價(jià)較大，尋求合理的視場配準(zhǔn)測試方法勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種陣列紅外熱像儀調(diào)校方法，它方法簡單，準(zhǔn)確。
[0005]利用二維轉(zhuǎn)臺和圖像處理調(diào)節(jié)幾臺按精密角度組合的熱像儀的一種方法，利用圖像處理讀取十字絲圖像的中心像素的坐標(biāo)。精密角度的特性是通過解算各紅外的中心點(diǎn)坐標(biāo)并通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，而共面的特性是靠水平和垂直線兩端坐標(biāo)一致來實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明方法簡單，準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0008]圖1為本發(fā)明光軸俯仰角配準(zhǔn)示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明陣列紅外排序圖；
[0010]圖3為本發(fā)明陣列紅外調(diào)節(jié)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]利用二維轉(zhuǎn)臺和圖像處理調(diào)節(jié)幾臺按精密角度組合的熱像儀的一種方法，利用圖像處理讀取十字絲圖像的中心像素的坐標(biāo)。精密角度的特性是實(shí)現(xiàn)解算各紅外的中心點(diǎn)坐標(biāo)并通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而共面的特性是靠水平和垂直線兩端坐標(biāo)一致來實(shí)現(xiàn)的。
[0012]調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺的俯仰，使圖像采集和顯示系統(tǒng)上出現(xiàn)十字靶標(biāo)像，并能讀出十字中心點(diǎn)的像素點(diǎn)坐標(biāo)。針對其中一個(gè)熱像儀，先朝一個(gè)方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺俯仰(如圖3的Y正方向)，十字像的橫線從熱像儀a的中心移向邊緣，當(dāng)十字線的橫線剛好從熱像儀b的邊緣出現(xiàn)時(shí)，記錄此時(shí)的俯仰角α I ;然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使十字線的橫線從熱像儀b的邊緣移向中心，當(dāng)十字線的橫線剛好從熱像儀a的邊緣消失，記錄此時(shí)的俯仰角為α2。則有重疊角β = | α 2-α 11。然后以熱像儀a為基準(zhǔn),從熱像儀a中心轉(zhuǎn)動角度Y ,看目標(biāo)十字絲圖像是否在熱像儀b的中心，調(diào)整熱像儀b使十字絲在中心，則熱像儀a和熱像儀b光軸俯仰角按照夾角Y調(diào)整好了。其他熱像儀可按此方法依次調(diào)整，實(shí)現(xiàn)視軸配準(zhǔn)。
[0013]本發(fā)明包括下列步驟:1)、在轉(zhuǎn)臺的水平基準(zhǔn)面上放置水平，調(diào)整轉(zhuǎn)臺下的平面臺使水泡處于旋轉(zhuǎn)置中；2)、開始進(jìn)行坐標(biāo)調(diào)節(jié)，坐標(biāo)調(diào)節(jié)時(shí)也需要先找轉(zhuǎn)臺的方位和俯仰零位作為基礎(chǔ)，在調(diào)節(jié)俯仰同軸時(shí)，要求目標(biāo)十字絲水平線在轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動過程中紅外視場中兩側(cè)的縱坐標(biāo)一致，坐標(biāo)值差異要求小于兩個(gè)像素，以6號紅外為基礎(chǔ)開始調(diào)節(jié)，如圖2所示，先將轉(zhuǎn)臺俯仰零值找到，然后調(diào)整轉(zhuǎn)臺到俯仰零值-2.65°，調(diào)節(jié)6號紅外的俯仰墊片，使轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時(shí)，目標(biāo)十字絲的水平線在視場中的橫坐標(biāo)為第149?150個(gè)像素點(diǎn)；6號紅外調(diào)節(jié)完后調(diào)節(jié)5號紅外的俯仰方向，方法相同，且要求從6號紅外的俯仰過渡到5號紅外的過程中，其坐標(biāo)值相差不能超過2個(gè)像素；然后將轉(zhuǎn)臺調(diào)整到俯仰零值+2.65° ;3)、調(diào)節(jié)7號紅外和8號紅外的俯仰方向，如圖3所示，找模塊的機(jī)械中心并讀一維轉(zhuǎn)臺的方位坐標(biāo)零值，調(diào)節(jié)一維轉(zhuǎn)臺的方位坐標(biāo)為方位零值+3.5°，調(diào)節(jié)6號紅外的水平調(diào)節(jié)支架使目標(biāo)十字絲豎線在圖像中心坐標(biāo)上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺使6號紅外和8號紅外都能看見目標(biāo)十字絲的水平線和豎線，調(diào)節(jié)8號紅外的水平調(diào)節(jié)支架使8號紅外目標(biāo)圖像中的豎線與6號紅外目標(biāo)圖像的豎線重合，緊固好方為調(diào)節(jié)旋鈕，此時(shí)8號和6號紅外調(diào)節(jié)完畢，將需要點(diǎn)膠處點(diǎn)膠，待膠干后開始調(diào)節(jié)5號紅外和7號紅外的水平角度；4)、移動轉(zhuǎn)臺，同方法調(diào)節(jié)I號和3號紅外，2號和4號紅外的方位坐標(biāo)，并點(diǎn)膠固定。
【權(quán)利要求】
1.一種陣列紅外熱像儀調(diào)校方法，其特征在于:利用二維轉(zhuǎn)臺和圖像處理調(diào)節(jié)幾臺按精密角度組合的熱像儀的一種方法，利用圖像處理讀取十字絲圖像的中心像素的坐標(biāo)。精密角度的特性是實(shí)現(xiàn)解算各紅外的中心點(diǎn)坐標(biāo)并通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而共面的特性是靠水平和垂直線兩端坐標(biāo)一致來實(shí)現(xiàn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列紅外熱像儀調(diào)校方法，其特征在于:調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺的俯仰，使圖像采集和顯示系統(tǒng)上出現(xiàn)十字靶標(biāo)像，并能讀出十字中心點(diǎn)的像素點(diǎn)坐標(biāo)。針對其中一個(gè)熱像儀，先朝一個(gè)方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺俯仰，十字像的橫線從熱像儀a的中心移向邊緣，當(dāng)十字線的橫線剛好從熱像儀b的邊緣出現(xiàn)時(shí)，記錄此時(shí)的俯仰角α I ;然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使十字線的橫線從熱像儀b的邊緣移向中心，當(dāng)十字線的橫線剛好從熱像儀a的邊緣消失，記錄此時(shí)的俯仰角為ct2。則有重疊角β=|α2_α?|。然后以熱像儀a為基準(zhǔn),從熱像儀a中心轉(zhuǎn)動角度Y，看目標(biāo)十字絲圖像是否在熱像儀b的中心，調(diào)整熱像儀b使十字絲在中心，則熱像儀a和熱像儀b光軸俯仰角按照夾角Y調(diào)整好了。其他熱像儀可按此方法依次調(diào)整，實(shí)現(xiàn)視軸配準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列紅外熱像儀調(diào)校方法，其特征在于:本發(fā)明包括下列步驟:1)、在轉(zhuǎn)臺的水平基準(zhǔn)面上放置水平，調(diào)整轉(zhuǎn)臺下的平面臺使水泡處于旋轉(zhuǎn)置中；2)、開始進(jìn)行坐標(biāo)調(diào)節(jié)，坐標(biāo)調(diào)節(jié)時(shí)也需要先找轉(zhuǎn)臺的方位和俯仰零位作為基礎(chǔ)，在調(diào)節(jié)俯仰同軸時(shí)，要求目標(biāo)十字絲水平線在轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動過程中紅外視場中兩側(cè)的縱坐標(biāo)一致，坐標(biāo)值差異要求小于兩個(gè)像素，以6號紅外為基礎(chǔ)開始調(diào)節(jié)，如圖2所示，先將轉(zhuǎn)臺俯仰零值找到，然后調(diào)整轉(zhuǎn)臺到俯仰零值-2.65°，調(diào)節(jié)6號紅外的俯仰墊片，使轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時(shí)，目標(biāo)十字絲的水平線在視場中的橫坐標(biāo)為第149~150個(gè)像素點(diǎn)；6號紅外調(diào)節(jié)完后調(diào)節(jié)5號紅外的俯仰方向，方法相同，且要求從6號紅外的俯仰過渡到5號紅外的過程中，其坐標(biāo)值相差不能超過2個(gè)像素；然后將轉(zhuǎn)臺調(diào)整到俯仰零值+2.65° ;3)、調(diào)節(jié)7號紅外和8號紅外的俯仰方向，如圖3所示，找模塊的機(jī)械中心并讀一維轉(zhuǎn)臺的方位坐標(biāo)零值，調(diào)節(jié)一維轉(zhuǎn)臺的方位坐標(biāo)為方位零值+3.5°，調(diào)節(jié)6號紅外的水平調(diào)節(jié)支架使目標(biāo)十字絲豎線在圖像中心坐標(biāo)上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺使6號紅外和8號紅·外都能看見目標(biāo)十字絲的水平線和豎線，調(diào)節(jié)8號紅外的水平調(diào)節(jié)支架使8號紅外目標(biāo)圖像中的豎線與6號紅外目標(biāo)圖像的豎線重合，緊固好方為調(diào)節(jié)旋鈕，此時(shí)8號和6號紅外調(diào)節(jié)完畢，將需要點(diǎn)膠處點(diǎn)膠，待膠干后開始調(diào)節(jié)5號紅外和7號紅外的水平角度；4)、移動轉(zhuǎn)臺，同方法調(diào)節(jié)I號和3號紅外，2號和4號紅外的方位坐標(biāo),并點(diǎn)膠固定。
【文檔編號】G01J5/00GK103852170SQ201410093273
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】婁越, 周隆梅, 徐宗波, 李鑫, 趙欣, 韓瑋, 謝楊柳 申請人:中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院, 河北漢光重工有限責(zé)任公司