本發(fā)明涉及高光譜成像，具體為一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，需要對云臺穩(wěn)定精度進(jìn)行精確標(biāo)定，以達(dá)到理想的成像效果。當(dāng)機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)的云臺控制精度不達(dá)標(biāo)時，會出現(xiàn)鋸齒狀抖動；傳統(tǒng)方法采用實際飛行測試，對無人機(jī)、飛手和待測設(shè)備都存在較大的風(fēng)險，而且標(biāo)定成本較高。另外，由于實際室外飛行條件下缺乏有效的地面靶標(biāo)，標(biāo)定精度也達(dá)不到要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法及裝置，以解決上述技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定裝置，包括：測試機(jī)臺框架、直線運(yùn)動滑軌、機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)、六軸運(yùn)動模塊、照明模塊、直線滑軌控制電機(jī)、靶標(biāo)、電源管理模塊、控制分析模塊、控制顯示模塊；

3、直線運(yùn)動滑軌固定于測試機(jī)臺框架頂部，直線運(yùn)動滑軌與測試機(jī)臺框架的長軸平行；直線運(yùn)動滑軌與直線滑軌控制電機(jī)相連，直線滑軌控制電機(jī)用于控制直線運(yùn)動滑軌的運(yùn)動；直線運(yùn)動滑軌與六軸運(yùn)動模塊相連；照明模塊固定在測試機(jī)臺框架內(nèi)部；靶標(biāo)放置于測試機(jī)臺框架的內(nèi)部底面；電源控制模塊與六軸運(yùn)動模塊、直線滑軌控制電機(jī)、照明模塊、控制分析模塊、控制顯示模塊和機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)電氣連接，并供電；控制分析模塊與六軸運(yùn)動模塊、直線滑軌控制電機(jī)、控制顯示模塊和機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)電氣連接，控制分析模塊用于進(jìn)行信號交互；控制顯示模塊用于獲取控制分析模塊的打印信號，并將內(nèi)容打印顯示。

4、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，靶標(biāo)上的設(shè)置有特征塊。

5、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，將機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)固定到六軸運(yùn)動模塊上，通過六軸運(yùn)動模塊上設(shè)置的保險扣鎖死機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)，確保在標(biāo)定過程中保持穩(wěn)定。

6、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，調(diào)節(jié)照明模塊，使靶標(biāo)整體被照亮。

7、本發(fā)明還提供一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法，應(yīng)用于一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定裝置，包括以下步驟：

8、s1：控制分析模塊控制直線滑軌控制電機(jī)，使六軸運(yùn)動模塊與機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)沿著直線運(yùn)動滑軌移動；

9、s2：控制分析模塊啟動機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)的圖像采集功能，并實時獲取機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)采集到的圖像；

10、s3：控制分析模塊控制直線滑軌控制電機(jī)，使六軸運(yùn)動模塊與機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)一起沿著直線運(yùn)動滑軌開始移動；

11、s4：控制分析模塊控制六軸運(yùn)動模塊，使機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)進(jìn)行六軸運(yùn)動；

12、s5：控制分析模塊分析機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)獲取到的圖像，獲取靶標(biāo)圖案中的線狀特征塊，并分析線狀特征塊垂直于移動方向的抖動鋸齒量；

13、s6：根據(jù)抖動鋸齒量計算穩(wěn)定精度，當(dāng)穩(wěn)定精度符合穩(wěn)定精度標(biāo)準(zhǔn)時，機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)的云臺精度標(biāo)定過程完成。

14、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，根據(jù)抖動鋸齒量計算穩(wěn)定精度，計算邏輯為：ρ＝dp/(2*pn*fov)

15、其中，ρ為穩(wěn)定精度、dp為最大抖動像素數(shù)，即抖動鋸齒量、pn為橫向像素數(shù)、fov為機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)視場角。

16、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，當(dāng)穩(wěn)定精度超出穩(wěn)定精度標(biāo)準(zhǔn)時，調(diào)節(jié)機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)的云臺控制模塊，重復(fù)s1～s6。

17、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，控制分析模塊設(shè)置有六軸運(yùn)動飛行姿態(tài)控制數(shù)據(jù)，六軸運(yùn)動飛行姿態(tài)控制數(shù)據(jù)用于控制六軸運(yùn)動模塊按照預(yù)設(shè)的飛行姿態(tài)進(jìn)行六軸運(yùn)動。

18、本發(fā)明提供一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法及裝置，裝置包括測試機(jī)臺框架、直線運(yùn)動滑軌、機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)、六軸運(yùn)動模塊、照明模塊、直線滑軌控制電機(jī)、靶標(biāo)、電源管理模塊、控制分析模塊、控制顯示模塊；直線運(yùn)動滑軌固定于測試機(jī)臺框架頂部，直線運(yùn)動滑軌與測試機(jī)臺框架的長軸平行；直線運(yùn)動滑軌與直線滑軌控制電機(jī)相連，直線滑軌控制電機(jī)用于控制直線運(yùn)動滑軌的運(yùn)動；直線運(yùn)動滑軌與六軸運(yùn)動模塊相連；照明模塊固定在測試機(jī)臺框架內(nèi)部；靶標(biāo)放置于測試機(jī)臺框架的內(nèi)部底面；電源控制模塊與六軸運(yùn)動模塊、直線滑軌控制電機(jī)、照明模塊、控制分析模塊、控制顯示模塊和機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)電氣連接，并供電；控制分析模塊與六軸運(yùn)動模塊、直線滑軌控制電機(jī)、控制顯示模塊和機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)電氣連接，控制分析模塊用于進(jìn)行信號交互；控制顯示模塊用于獲取控制分析模塊的打印信號，并將內(nèi)容打印顯示，產(chǎn)生的有益效果包括：

19、1、提高成像質(zhì)量和精確度：通過六軸運(yùn)動模塊和控制分析模塊，可準(zhǔn)確地標(biāo)定穩(wěn)定云臺的精度，機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)能夠在飛行過程中保持更高的圖像穩(wěn)定性，顯著減少圖像抖動和失真，提高成像的清晰度和分辨率，標(biāo)定精度值可達(dá)0.01度。

20、2、提高操作效率和降低成本：該標(biāo)定裝置和方法為用戶提供了一種清晰、可操作的標(biāo)定程序，通過自動化的控制分析模塊，可以有效地簡化操作流程，降低對操作人員的技能要求，同時，該裝置無需每次實際飛行，無需真實飛機(jī)(或無人機(jī))，標(biāo)定成本低。

21、3、提升系統(tǒng)適應(yīng)性和靈活性：原有標(biāo)定和測試方法，需要使用真實的航天器(飛機(jī)或無人機(jī))掛載成像系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行實際飛行測試，而真實的航天器(飛機(jī)或無人機(jī))飛行，會受到天氣等環(huán)境因素影響較大，大風(fēng)、大霧、雨雪等天氣都無法飛行，同時，無人機(jī)管理條例，對飛行區(qū)域、飛行高度、飛手持證和空域申請流程等限制越來越嚴(yán)格，室內(nèi)測試則有完全避免相關(guān)限制。

22、4、降低標(biāo)定風(fēng)險：飛機(jī)(或無人機(jī))飛行過程伴隨著一定的風(fēng)險，飛行過程中因各種因素可能遇到飛機(jī)墜落等造成的設(shè)備和人員損傷，而本發(fā)明設(shè)計的室內(nèi)測試裝置則沒有該方面的風(fēng)險。

23、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。

技術(shù)特征：

1.一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定裝置，其特征在于，包括：測試機(jī)臺框架(1)、直線運(yùn)動滑軌(2)、機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)(3)、六軸運(yùn)動模塊(4)、照明模塊(5)、直線滑軌控制電機(jī)(6)、靶標(biāo)(7)、電源管理模塊(8)、控制分析模塊(9)、控制顯示模塊(10)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定裝置，其特征在于，靶標(biāo)(7)上的設(shè)置有特征塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定裝置，其特征在于，將機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)(3)固定到六軸運(yùn)動模塊(4)上，通過六軸運(yùn)動模塊(4)上設(shè)置的保險扣鎖死機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)(3)，確保在標(biāo)定過程中保持穩(wěn)定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定裝置，其特征在于，調(diào)節(jié)照明模塊(5)，使靶標(biāo)(7)整體被照亮。

5.一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法，應(yīng)用于一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定裝置，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法，其特征在于，根據(jù)抖動鋸齒量計算穩(wěn)定精度，計算邏輯為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法，其特征在于，當(dāng)穩(wěn)定精度超出穩(wěn)定精度標(biāo)準(zhǔn)時，調(diào)節(jié)機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)的云臺控制模塊，重復(fù)s1～s6。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法，其特征在于，控制分析模塊設(shè)置有六軸運(yùn)動飛行姿態(tài)控制數(shù)據(jù)，六軸運(yùn)動飛行姿態(tài)控制數(shù)據(jù)用于控制六軸運(yùn)動模塊按照預(yù)設(shè)的飛行姿態(tài)進(jìn)行六軸運(yùn)動。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)云臺穩(wěn)定精度的標(biāo)定方法及裝置，涉及高光譜成像技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括測試機(jī)臺框架、直線運(yùn)動滑軌、機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)、六軸運(yùn)動模塊、照明模塊、直線滑軌控制電機(jī)、靶標(biāo)、電源管理模塊、控制分析模塊、控制顯示模塊；直線滑軌控制電機(jī)用于控制直線運(yùn)動滑軌的運(yùn)動；控制分析模塊用于進(jìn)行信號交互；控制顯示模塊用于獲取控制分析模塊的打印信號，并將內(nèi)容打印顯示。通過六軸運(yùn)動模塊和控制分析模塊，可準(zhǔn)確地標(biāo)定穩(wěn)定云臺的精度，機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)能夠在飛行過程中保持更高的圖像穩(wěn)定性，顯著減少圖像抖動和失真，提高成像的清晰度和分辨率。

技術(shù)研發(fā)人員：馬強(qiáng),潘明忠,蔡青,張海斌,丁琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州高譜成像技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23