一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法和系统，通过电位计绝对位置定位功能，聚焦速度快，由于能精确定位聚焦点位置，所以自动搜索模式聚焦动作只要来回一次扫描就能完成，特别是加入手动设定记忆功能，聚焦动作一次到位。本发明专利技术技术方案，首先避免了“拉风箱”式来回扫描，电机动作时间短，其次避免了电机的急停和卡顿对电池冲击小。可靠性高，由于可以准确的知道调焦环的位置，可以有效防止调焦环过冲或卡死。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种红外成像快速自动聚焦方法及系统，尤其涉及一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法及系统。
技术介绍
在红外成像中，现在普遍使用的是基于纯图像锐度计算进行自动聚焦的技术，由于其始终不能精确确定清晰成像聚焦区域的位置，所以其存在严重缺陷，现有技术的红外成像聚焦主要有以下问题：1、自动聚焦时间过长，由于无法获知清晰成像聚焦点的准确位置，只能采用来回扫描逐步逼近，一般要3次以上才能完成聚焦，且不能保证每次都能找到清晰点，不可避免“拉风箱”问题。2、无法全温度段工作，电机的驱动力随着温度变化很大，低温时转动降低，高温时转速升高。镜头的机构件由于润滑脂性能高低温差异也很大，以上就导致温度变化时，来回扫描方式会无法保证能找寻到聚焦位，自动聚焦无法覆盖全温度段。3、功耗偏大，调焦电机的功耗比较大，特别是来回扫描动引起电机急停和卡顿，对电池冲击很大，表现为当电池电量较低时，自动聚焦直接导致整机掉电关机。4、成功率低，使用环境受限。基于纯图像的自动聚焦采用的是多次扫描逼近的方法，所以就要求在此过程中，图像不能有变化，否则就无法找到清晰点，这导致在如运动车辆、船上等晃动环境下使用是，成功率低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：构建一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法及系统，克服现有技术红外成像过程中，自动聚焦时间过长，无法全温度段工作，功耗偏大，成功率低的技术问题。本专利技术的技术方案是：提供一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法，包括如下步骤：设置预定位置：调焦镜片组扫描获取清晰成像区域或通过预设位置确定调焦镜片组清晰成像位置区域及获取相应的电位计输出的信号；调焦：所述驱动电机驱动所述调焦环转动，所述调焦环驱动调焦镜片组移动的同时带动所述电位计输出电阻相关信号，在所述调焦环转动时，通过电位计的实时电阻值特征确定所述调焦镜片组的位置，将所述调焦镜片组的位置移动到清晰成像位置区域实现精确聚焦。本专利技术的进一步技术方案是：通过电位计的实时电阻值确定所述调焦镜片组的位置，在所述调焦镜片组的位置进入预定位置区域时，所述驱动电机驱动速度降低。本专利技术的进一步技术方案是：所述驱动电机与所述调焦镜片组啮合连接，所述电位计与所述调焦镜片组啮合连接。本专利技术的进一步技术方案是：所述调焦镜片组的啮合转动带动所述电位计输出电阻信号的变化。本专利技术的进一步技术方案是：通过调焦镜片组进行聚焦扫描，获取清晰成像点，确定清晰成像点的调焦镜片组的清晰成像位置，同时，获取相应的电位计的位置区域。本专利技术的进一步技术方案是：通过预先获取清晰成像点，然后设置清晰成像点的调焦镜片组的清晰成像位置，同时，设置相应的电位计的位置区域。本专利技术的技术方案是：构建一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦系统，包括驱动电机、主镜筒、调焦环、调焦镜片组、电位计，所述驱动电机连接所述调焦环，所述调焦环转动时带动调焦镜片组移动实现调焦动作，所述电位计连接所述调焦环，所述主镜筒连接所述调焦镜片组，所述调焦镜片组的清晰成像位置区域通过所述调焦镜片组扫描获取或预设位置确定，所述驱动电机驱动所述调焦环转动，所述调焦环驱动调焦镜片组移动的同时带动所述电位计输出电阻相关信号，在所述调焦环转动时，通过电位计的实时电阻值特征确定所述调焦镜片组的位置，将所述调焦镜片组的位置移动到清晰成像位置区域实现精确聚焦。本专利技术的进一步技术方案是：通过电位计的实时电阻值确定所述调焦镜片组的位置，在所述调焦镜片组的位置进入预定位置区域时，所述驱动电机驱动速度降低。本专利技术的进一步技术方案是：所述驱动电机与所述调焦环啮合连接，所述电位计与所述调焦环啮合连接。本专利技术的进一步技术方案是：所述调焦环的啮合转动带动所述电位计输出电阻相关信号的变化。本专利技术的技术效果是：构建一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法和系统，包括驱动电机、主镜筒、调焦环、调焦镜片组、电位计，所述驱动电机连接所述调焦环，所述调焦环转动时带动调焦镜片组移动实现调焦动作，所述电位计连接所述调焦环，所述主镜筒连接所述调焦镜片组，所述调焦镜片组的清晰成像位置区域通过所述调焦镜片组扫描获取或预设位置确定，所述驱动电机驱动所述调焦环转动，所述调焦环驱动调焦镜片组移动的同时带动所述电位计输出电阻相关信号，在所述调焦环转动时，通过电位计的实时电阻值特征确定所述调焦镜片组的位置，将所述调焦镜片组的位置移动到清晰成像位置区域实现精确聚焦。本专利技术一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法和系统，通过电位计绝对位置定位功能，聚焦速度快，由于能精确定位聚焦点位置，所以自动搜索模式聚焦动作只要来回一次扫描就能完成，特别是加入手动设定记忆功能，聚焦动作一次到位。本专利技术技术方案，首先避免了“拉风箱”式来回扫描，电机动作时间短，其次避免了电机的急停和卡顿对电池冲击小。可靠性高，由于可以准确的知道调焦环的位置，可以有效防止调焦环过冲或卡死。附图说明图1为本专利技术的实施原理图。图2为本专利技术的实施结构图。图3为本专利技术通过电流变化进行电路检测的电位计实施结构图。图4为本专利技术可控分压电路检测的电位计实施结构图。图5为本专利技术分压电路检测的电位计实施结构图。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术技术方案进一步说明。如图1、图2所示，本专利技术构建一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法，基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦系统包括驱动电机1、主镜筒2、调焦环3、调焦镜片组4、电位计5，所述驱动电机1连接所述调焦环3，所述调焦环3转动时带动调焦镜片组4移动实现调焦动作，所述电位计4连接所述调焦环3，所述主镜筒2连接所述调焦镜片组4，本专利技术一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法，包括如下步骤：设置预定位置：调焦镜片组4扫描获取清晰成像区域或通过预设位置确定调焦镜片组4清晰成像位置区域及获取相应的电位计5输出的信号。要准确快速的实现自动聚焦操作必须解决两个问题：确定清晰聚焦点的位置和快速到达目标位。关于清晰点聚焦的一些说明：绝对的清晰点只是理论计算的结果，实际使用时很难保证；在理论的绝对清晰点附近的一个范围内成像效果能满足观察识别要求，可以认为是清晰的，所以清晰位置是一个范围值。关于电机控制，直流减速电机具有驱动平顺，驱动力矩范围宽，温度适应范围广的特点，但是不方便精确控制；为实现对直流电机的运动精度控制，将电机的直流控制信号进行占空(PWM)设置，使之脉冲化；直流电机不具备刹车功能，必须通过逼近算法消除运动冲量。红外热成像镜头调焦过程本质就是调整物镜和调焦镜片组之间的距离，实现对远近不同物体清晰成像，整体结构如下图2所示，调焦镜片组4固定安装于调焦镜片座上，调焦镜片座可以在主镜筒内侧上下滑动，调焦环3绕主镜筒转动，导销穿过调焦环凸轮槽和主镜筒上的导销直线滑槽，固定到调焦镜片座上，调焦环3转动时压迫导销在导销直线滑槽内上下滑动，导销与调焦镜片座固定，实现调教操作。在镜头结构使用齿轮驱动，电机驱动齿轮和调焦环齿轮啮合，通过电机转动带动调焦轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法，包括如下步骤：设置预定位置：调焦镜片组扫描获取清晰成像区域或通过预设位置确定调焦镜片组清晰成像位置区域及获取相应的电位计输出的信号；调焦：所述驱动电机驱动所述调焦环转动，所述调焦环驱动调焦镜片组移动的同时带动所述电位计输出电阻相关信号，在所述调焦环转动时，通过电位计的实时电阻值特征确定所述调焦镜片组的位置，将所述调焦镜片组的位置移动到清晰成像位置区域实现精确聚焦。

【技术特征摘要】
1.一种基于位置记忆的红外成像快速自动聚焦方法，包括如下步骤：
设置预定位置：调焦镜片组扫描获取清晰成像区域或通过预设位置确定调
焦镜片组清晰成像位置区域及获取相应的电位计输出的信号；
调焦：所述驱动电机驱动所述调焦环转动，所述调焦环驱动调焦镜片组移
动的同时带动所述电位计输出电阻相关信号，在所述调焦环转动时，通过电位
计的实时电阻值特征确定所述调焦镜片组的位置，将所述调焦镜片组的位置移
动到清晰成像位置区域实现精确聚焦。
2.根据权利要求1所述红外成像基于位置记忆的快速自动聚焦方法，其特
征在于，通过电位计的实时电阻值确定所述调焦镜片组的位置，在所述调焦镜
片组的位置进入预定位置区域时，所述驱动电机驱动速度降低。
3.根据权利要求1所述红外成像基于位置记忆的快速自动聚焦方法，其特
征在于，所述驱动电机与所述调焦镜片组啮合连接，所述电位计与所述调焦镜
片组啮合连接。
4.根据权利要求3所述红外成像基于位置记忆的快速自动聚焦方法，其特
征在于，所述调焦镜片组的啮合转动带动所述电位计输出电阻信号的变化。
5.根据权利要求1所述红外成像基于位置记忆的快速自动聚焦方法，其特
征在于，通过调焦镜片组进行聚焦扫描，获取清晰成像点，确定清晰成像点的
调焦镜片组的清晰成像位置，同时，获取相应的电位计的位置区域。
6.根据权利要求1所述红外成像基于位置记忆的快速自动聚焦方法，其特<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭平平，叶剑利，汤勇，曾华雄，
申请(专利权)人：浙江兆晟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33