專利名稱：一種光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)計量領(lǐng)域，尤其涉及圖像處理中的一種光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
對于光電跟蹤系統(tǒng)的動態(tài)跟蹤精度指標(biāo)，國內(nèi)外都進(jìn)行了大量研究，國內(nèi)與國外差距比較大，由于涉及軍事敏感技術(shù)，詳細(xì)的公開報道不多。從現(xiàn)有公開資料看，美國在白沙靶場布置了上百臺光學(xué)、光電測量設(shè)備，其數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、測量網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)，足可用來檢測任何一臺光電跟蹤測量設(shè)備，但具體技術(shù)指標(biāo)極少透露。我國對光電跟蹤系統(tǒng)的校準(zhǔn)研究也進(jìn)行了大量工作，國內(nèi)研究單位多采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)檢測光電跟蹤系統(tǒng)，通過靶標(biāo)實時輸出目標(biāo)的角度真值與被測設(shè)備探測的目標(biāo)方位、俯仰角度進(jìn)行比對，得出檢測結(jié)果。如我們國家在20世紀(jì)80年代研制成功的檢測光電經(jīng)緯儀動態(tài)性能的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)，解決了光電經(jīng)緯儀動態(tài)捕獲、跟蹤性能及測量精度的室內(nèi)檢測問題，此檢測裝置已在一些民用和軍用部門得到推廣和應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，本世紀(jì)初又發(fā)展研制了可編程動態(tài)靶標(biāo)，其利用線陣CCD和視頻判讀法對旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定。但是上述傳統(tǒng)的光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)特性測試方法由于存在測量結(jié)果主觀性強(qiáng)、模擬目標(biāo)運(yùn)動速度慢、精度低、運(yùn)動狀態(tài)可控性差以及不確定度來源較多，系統(tǒng)調(diào)試難度高等缺點，已明顯不能滿足軍工科研、軍工維修、軍工安裝和部隊的需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為檢測被測光電跟蹤系統(tǒng)的跟蹤性能提供一種精度高、適應(yīng)性好、高效的光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置。本實用新型采用下述技術(shù)方案:一種光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置，包括用于產(chǎn)生信標(biāo)光的信標(biāo)光分系統(tǒng)、高速圖像采集系統(tǒng)和處理分系統(tǒng)，所述的信標(biāo)光分系統(tǒng)包括用于模擬可見光目標(biāo)的高精度激光目標(biāo)模擬器、用于對激光光束進(jìn)行變換和運(yùn)動控制的激光目標(biāo)控制器、用于對高精度激光目標(biāo)模擬器、激光目標(biāo)控制器進(jìn)行控制的第一計算機(jī)和用于形成測試所需光斑圖像的靶板，所述的圖像采集系統(tǒng)包括用于采集靶板上光斑的高速相機(jī)，所述的處理分系統(tǒng)包括對采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第二計算機(jī)，所述的高速相機(jī)連接第二計算機(jī)。所述的高精度激光目標(biāo)模擬器包括固體激光器、擴(kuò)束器、快速傾斜鏡、反射鏡和電源。所述的激光目標(biāo)控制器包括對快速傾斜鏡進(jìn)行控制的快速傾斜鏡控制器和對固體激光器進(jìn)行控制的激光器控制器，所述的快速傾斜鏡控制器和激光器控制器分別與第一計算機(jī)連接。本實用新型通過由固體激光器、擴(kuò)束器、快速傾斜鏡和反射鏡組成的信標(biāo)光分系統(tǒng)產(chǎn)生信光標(biāo)到靶板，而且信標(biāo)光分系統(tǒng)可以通過光斑模擬多種運(yùn)動方式和運(yùn)動速度的目標(biāo)，這樣對設(shè)備的精度測試更有說服力。通過高速采集系統(tǒng)對光斑進(jìn)行采集，采用高速數(shù)字圖像處理技術(shù)得到較高的測量精度，從而根據(jù)對跟蹤精度的測量對光電跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的校正。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如I圖所示，一種光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置，包括用于產(chǎn)生信標(biāo)光的信標(biāo)光分系統(tǒng)1、高速圖像采集系統(tǒng)4和處理分系統(tǒng)，所述的信標(biāo)光分系統(tǒng)I包括用于模擬可見光目標(biāo)的高精度激光目標(biāo)模擬器、用于對激光光束進(jìn)行變換和運(yùn)動控制的激光目標(biāo)控制器、用于對高精度激光目標(biāo)模擬器、激光目標(biāo)控制器進(jìn)行控制的第一計算機(jī)3和用于形成測試所需光斑圖像的靶板6，所述的高速圖像采集系統(tǒng)4包括用于采集靶板6上光斑的高速相機(jī)，所述的處理分系統(tǒng)包括對采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第二計算機(jī)5，所述的高速相機(jī)通過圖像采集卡連接第二計算機(jī)5。所述的高精度激光目標(biāo)模擬器包括固體激光器、擴(kuò)束器、快速傾斜鏡、反射鏡和電源。固體激光器發(fā)射可見光激光束，采用定制的擴(kuò)束器擴(kuò)束以及FSM(Fast SteeringMirror)偏轉(zhuǎn)調(diào)制后向遠(yuǎn)場靶板6發(fā)射，模擬目標(biāo)以一定的角速度(< 10%并且可調(diào)節(jié))在靶板6上運(yùn)動，從而獲得滿足觀測要求的運(yùn)動目標(biāo)光斑。所述的激光目標(biāo)控制器包括對快速傾斜鏡進(jìn)行控制的快速傾斜鏡控制器和對固體激光器進(jìn)行控制的激光器控制器，所述的快速傾斜鏡控制器和激光器控制器分別連接第一計算機(jī)3。第一計算機(jī)3與激光器控制器、快速傾斜鏡控制器之間分別采用RS485和RS232數(shù)據(jù)串口進(jìn)行連接。本實用新型通過信標(biāo)光分系統(tǒng)I在靶板6上生成模擬光斑，通過被測光電跟蹤系統(tǒng)2對靶板6上的模擬光斑進(jìn)行實時跟蹤，同時使被測光電跟蹤系統(tǒng)2通過輔助激光器把跟蹤到的信息以光斑的形式同時在靶板6上呈現(xiàn)，這樣通過高速圖像采集系統(tǒng)4進(jìn)行對靶板6上的兩個光斑進(jìn)行實時采集，然后對采集到的每個圖片上的兩個光斑進(jìn)行圖像處理，從而計算出跟蹤的精度。
權(quán)利要求1.一種光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置，其特征在于:包括用于產(chǎn)生信標(biāo)光的信標(biāo)光分系統(tǒng)、高速圖像采集系統(tǒng)和處理分系統(tǒng)，所述的信標(biāo)光分系統(tǒng)包括用于模擬可見光目標(biāo)的高精度激光目標(biāo)模擬器、用于對激光光束進(jìn)行變換和運(yùn)動控制的激光目標(biāo)控制器、用于對高精度激光目標(biāo)模擬器、激光目標(biāo)控制器進(jìn)行控制的第一計算機(jī)和用于形成測試所需光斑圖像的靶板，所述的圖像采集系統(tǒng)包括用于采集靶板上光斑的高速相機(jī)，所述的處理分系統(tǒng)包括對采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第二計算機(jī)，所述的高速相機(jī)連接第二計算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的高精度激光目標(biāo)模擬器包括固體激光器、擴(kuò)束器、快速傾斜鏡、反射鏡和電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的激光目標(biāo)控制器包括對快速傾斜鏡進(jìn)行控制的快速傾斜鏡控制器和對固體激光器進(jìn)行控制的激光器控制器，所述的快速傾斜鏡控制器和激光器控制器分別與第一計算機(jī)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種光電跟蹤系統(tǒng)動態(tài)跟蹤精度校準(zhǔn)裝置，包括用于產(chǎn)生信標(biāo)光的信標(biāo)光分系統(tǒng)、高速圖像采集系統(tǒng)和處理分系統(tǒng)，所述的信標(biāo)光分系統(tǒng)包括高精度激光目標(biāo)模擬器、激光目標(biāo)控制器、第一計算機(jī)和靶板，所述的圖像采集系統(tǒng)包括高速相機(jī)，所述的處理分系統(tǒng)包括第二計算機(jī)。本實用新型通過由固體激光器、擴(kuò)束器、快速傾斜鏡和反射鏡組成的信標(biāo)光分系統(tǒng)產(chǎn)生信光標(biāo)到靶板，而且信標(biāo)光分系統(tǒng)可以通過光斑模擬多種運(yùn)動方式和運(yùn)動速度的目標(biāo)，這樣對設(shè)備的精度測試更有說服力。通過高速采集系統(tǒng)對光斑進(jìn)行采集，采用高速數(shù)字圖像處理技術(shù)得到較高的測量精度，從而根據(jù)對跟蹤精度的測量對光電跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的校正。
文檔編號G05D23/02GK203038129SQ20132001975
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者李偉森, 王崇, 王學(xué)凱, 杜昌達(dá), 曲凱, 張領(lǐng)軍 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所