无人机用摄像机分辨力检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种无人机用摄像机分辨力检测装置及方法，包括飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置和多倾侧角测试联动装置，采用该发明专利技术中的技术方案，能够在地面实验室完成对处于飞行运动中的摄像机性能检测，并能够提供无人机的飞机姿态运动和前向运动，来模拟摄像机在无人机上所处的各个姿态下大倾侧角的摄像状态；另由于无人机用摄像机的可视角度很大，该技术方案中的方法部分还对无人机用摄像机的可视角度进行全面检测，包括摄像机正下方处0°倾侧角，以及其他姿态下特定点位置的大倾侧角θ方向。本发明专利技术中的装置可根据检测要求，模拟无人机用摄像机的不同工作姿态，并可对此姿态下摄像机各倾侧角位置处的动态分辨力进行检测。

Detection device and method for unmanned aerial vehicle (UAV) camera resolution

The invention relates to a UAV camera resolution detection device and method, including flight simulator, infinity target simulation device, dynamic image generating device and multi angle testing linkage, the technical scheme of the invention in the laboratory on the ground can complete the detection performance in camera flight motion. And to be able to provide the aircraft attitude motion of UAV and the forward motion, the camera state to simulate the attitude of each camera in UAV under the large angle; the other as the visual angle of UAV camera, part of the method in the technical proposal also conduct a comprehensive inspection of the visual angle of UAV camera including, just below the camera at 0 degree angle, as well as other pose specific point position large angle direction. The device of the invention can according to the testing requirements, simulation of UAV camera with different work attitude, and this attitude dynamic resolution of camera position for each angle detection.

【技术实现步骤摘要】
无人机用摄像机分辨力检测装置及方法
本专利技术涉及无人机摄像领域，尤其涉及无人机摄像测试领域，具体是指一种无人机用摄像机分辨力检测装置及方法。
技术介绍
无人机用摄像机是一种长焦距、高分辨率、工作在大侧倾角条件下的摄像系统。这个系统在飞行运动中会对摄像机的成像质量产生影响，主要有以下几个因素：(1)光学镜头，光学镜头的像差是不可避免的，尤其是在飞行过程中，温度、压力、机械应力、变形等都会降低镜头性能；(2)变焦系统，自动变焦系统会引起离焦，而在飞行摄像过程中窗口前气流不均匀，照相窗口两侧压力不同，也会给系统造成附加的离焦量，而该离焦量是自动调焦系统所无法补偿的；(3)成像移动，在无人机高速飞行摄像过程中，图像画面是通过光学镜头成像在传感器上，没有相对运动是不可能的，而在成像过程中产生的冲击振动，也是造成图像模糊的重要因素；(4)无人机飞行运动所引起的振动，空中气流的变化引起无人机的抖动、大气透过性能等，都会影响摄像机图像质量。鉴于上述因素，无人机航拍摄像机在动态工作状态下的分辨率将比摄像机在静态下测得的分辨率要低。除此之外，还有一个更重要的原因，摄像机在曝光时间内图像发生运动时，图像的调制对比度比没有运动的图像的调制对比度低，成像质量下降。也就是说，摄像机在飞行运动时拍摄的图像分辨力比静态图像分辨力要低。按照常规静态摄像机的方法是不够的，为全面检测无人机用摄像机的分辨力，必须检测无人机用摄像机的动态分辨力。目前国家出台了GA/T1128-2013《安全防范视频监控高清晰度摄像机测量方法》，该行业标准上并无针对动态测试的摄像机分辨力测量方法，为了在地面实验室完成对飞行运动中的摄像机性能检测，设计相应检测装置及方法将填补这一领域的空白。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种适用于视频监控检测领域的无人机用摄像机分辨力检测装置及方法。为了实现上述的目的，本专利技术的无人机用摄像机分辨力检测装置及方法具体如下：该无人机用摄像机分辨力检测装置，其主要特征是，包括飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置和多倾侧角测试联动装置，其中，所述的飞行姿态模拟装置用于固定被测摄像机，并模拟无人机的飞行姿态；所述的多视场测试联动装置用于模拟无人机多侧倾角方向的飞行摄像；所述的无限远目标模拟装置用于模拟无限远目标以及调校平行光管光轴位置；所述的动态图像发生装置用于模拟无人机的飞行速度；所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置分别安装在所述的多倾侧角测试联动装置的底部和顶部，由所述的多倾侧角测试联动装置实现所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置的联动，所述的飞行姿态模拟装置安装在所述的多倾侧角测试联动装置的上方。较佳地，所述的飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置、多倾侧角测试联动装置都连接至一任务主机，并由所述的任务主机对各装置进行控制，所述的多倾侧角测试联动装置控制所述的动态图像发生装置和所述的无限远目标模拟装置进行联动。更佳地，所述的飞行姿态模拟装置包括与所述的任务主机相连接的角度控制系统，该角度控制系统包括可控制的航偏轴、横滚轴和俯仰轴，由所述的任务主机对所述的航偏轴、横滚轴和俯仰轴进行控制。更佳地，所述的无限远目标模拟装置包括平行光管和标准摄像机，以实现对无限远目标的模拟，以及调校平行光管光轴位置。尤佳地，所述的平行光管的焦距大于或等于被测摄像机镜头的焦距的三倍，所述的标准摄像机具有大视角场的标准摄像机。尤佳地，所述的动态图像发生装置包括动态图像分辨力测试卡、直线电机、导轨及标准光源，其中，所述的动态图像分辨力测试卡放置在导轨上，由直线电机带动导轨使放置在导轨上的图像分辨力测试卡匀速运动，实现对无人机的飞行速度的模拟，所述的图像分辨力测试卡置于平行光管的焦平面位置，所述的标准光源的数目为两个，分置于所述的动态图像发生装置的上部空间两侧。甚佳地，所述的图像分辨力测试卡包括国标的标准测试图片、行标的标准测试图片和军标的标准测试图片；所述的直线电机控制导轨进行匀速直线往复运动，其速度范围涵盖高速段和低速段，且所述的标准光源的照度可调。尤佳地，所述的多倾侧角测试联动装置包括平行光管支架和三轴转动装配件，所述的多倾侧角测试联动装置控制所述的无限远目标模拟装置和动态图像发生装置进行联动，从而模拟无人机的各侧倾角方向的飞行摄像。基于上述无人机用摄像机分辨力检测装置实现无人机用摄像机分辨力检测的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)在所述的分辨力检测装置上安装被测摄像机，并设定测试条件；(2)控制被测摄像机与地面正下方中心呈不同的侧倾角，测试该被测摄像机在不同侧倾角下的动态分辨能力。较佳地，所述的飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置、多倾侧角测试联动装置都连接至一任务主机，且所述的任务主机对各装置进行控制，所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置均设置于所述的多倾侧角测试联动装置上，由所述的多倾侧角测试联动装置控制所述的动态图像发生装置和所述的无限远目标模拟装置进行三轴联动。更佳地，所述的飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置、多倾侧角测试联动装置都连接至一任务主机，并由所述的任务主机对各装置进行控制，所述的多倾侧角测试联动装置控制所述的动态图像发生装置和所述的无限远目标模拟装置进行联动；所述的无限远目标模拟装置包括平行光管和标准摄像机，以实现对无限远目标的模拟，以及调校平行光管光轴位置；所述的动态图像发生装置包括动态图像分辨力测试卡、直线电机、导轨及标准光源，其中，所述的动态图像分辨力测试卡放置在导轨上，由直线电机带动导轨使放置在导轨上的图像分辨力测试卡匀速运动，实现对无人机的飞行速度的模拟，所述的图像分辨力测试卡置于平行光管的焦平面位置，所述的标准光源的数目为两个，分置于所述的动态图像发生装置的上部空间两侧；所述的直线电机控制导轨进行匀速直线往复运动，其速度范围涵盖高速段和低速段，且所述的标准光源的照度可调。尤佳地，所述的步骤(2)为：(2.1)由所述的任务主机控制所述的飞行姿态模拟装置，使安装于所述的飞行姿态模拟器上的被测摄像机的镜头的光轴与地面正下方中心呈一定的侧倾角；(2.2)打开所述的动态图像发生装置的标准光源，根据被测摄像机要求，将该标准光源的色温设置的与被测摄像机相匹配；(2.3)打开所述的无限远目标模拟装置的标准摄像机，通过任务主机的显示器实时监看所述的标准摄像机所摄图像画面，定位被测摄像机所处的姿态位置，并根据被测摄像机的姿态位置调校多倾侧角测试联动装置的空间位置，以进行平行光管微调和精密校准；(2.4)由任务主机控制多倾侧角测试联动装置对平行光管进行微调，通过监看被测摄像机所摄图像画面，将平行光管的光轴与被测摄像机的侧倾角方向重合，使分辨力测试图卡的中心垂线、平行光管光轴、被测摄像机的中心垂线完全重合，分辨力测试图卡完全呈现在被测摄像机的图像画面中；(2.5)调节所述的被测摄像机的焦距，通过变焦、聚焦使任务主机的显示器上所显示的测试图像刚好充满全屏幕，并由所述的任务主机控制直线电机带动导轨进行匀速运动，且导轨的运动速度由无人机飞行的速度和高度的比值以及平行光管的焦距确定；(2.6)具有一定运动速度的动态图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，包括飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置和多倾侧角测试联动装置，其中，所述的飞行姿态模拟装置用于固定被测摄像机，并模拟无人机的飞行姿态；所述的多视场测试联动装置用于模拟无人机多侧倾角方向的飞行摄像；所述的无限远目标模拟装置用于模拟无限远目标以及调校平行光管光轴位置；所述的动态图像发生装置用于模拟无人机的飞行速度；所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置分别安装在所述的多倾侧角测试联动装置的底部和顶部，由所述的多倾侧角测试联动装置实现所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置的联动，所述的飞行姿态模拟装置安装在所述的多倾侧角测试联动装置的上方。

【技术特征摘要】
1.一种无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，包括飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置和多倾侧角测试联动装置，其中，所述的飞行姿态模拟装置用于固定被测摄像机，并模拟无人机的飞行姿态；所述的多视场测试联动装置用于模拟无人机多侧倾角方向的飞行摄像；所述的无限远目标模拟装置用于模拟无限远目标以及调校平行光管光轴位置；所述的动态图像发生装置用于模拟无人机的飞行速度；所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置分别安装在所述的多倾侧角测试联动装置的底部和顶部，由所述的多倾侧角测试联动装置实现所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置的联动，所述的飞行姿态模拟装置安装在所述的多倾侧角测试联动装置的上方。2.根据权利要求1所述的无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，所述的飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置、多倾侧角测试联动装置都连接至一任务主机，并由所述的任务主机对各装置进行控制，所述的多倾侧角测试联动装置控制所述的动态图像发生装置和所述的无限远目标模拟装置进行联动。3.根据权利要求2所述的无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，所述的飞行姿态模拟装置包括与所述的任务主机相连接的角度控制系统，该角度控制系统包括可控制的航偏轴、横滚轴和俯仰轴，由所述的任务主机对所述的航偏轴、横滚轴和俯仰轴进行控制。4.根据权利要求2所述的无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，所述的无限远目标模拟装置包括平行光管和标准摄像机，以实现对无限远目标的模拟，以及调校平行光管光轴位置。5.根据权利要求4所述的无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，所述的平行光管的焦距大于或等于被测摄像机镜头的焦距的三倍，所述的标准摄像机具有大视角场的标准摄像机。6.根据权利要求4所述的无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，所述的动态图像发生装置包括动态图像分辨力测试卡、直线电机、导轨及标准光源，其中，所述的动态图像分辨力测试卡放置在导轨上，由直线电机带动导轨使放置在导轨上的图像分辨力测试卡匀速运动，实现对无人机的飞行速度的模拟，所述的图像分辨力测试卡置于平行光管的焦平面位置，所述的标准光源的数目为两个，分置于所述的动态图像发生装置的上部空间两侧。7.根据权利要求6所述的无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，所述的图像分辨力测试卡包括国标的标准测试图片、行标的标准测试图片和军标的标准测试图片；所述的直线电机控制导轨进行匀速直线往复运动，其速度范围涵盖高速段和低速段，且所述的标准光源的照度可调。8.根据权利要求4所述的无人机用摄像机分辨力检测装置，其特征在于，所述的多倾侧角测试联动装置包括平行光管支架和三轴转动装配件，所述的多倾侧角测试联动装置控制所述的无限远目标模拟装置和动态图像发生装置进行联动，从而模拟无人机的各侧倾角方向的飞行摄像。9.一种基于权利要求1至8中任一项所述的无人机用摄像机分辨力检测装置实现无人机用摄像机分辨力检测的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)在所述的分辨力检测装置上安装被测摄像机，并设定测试条件；(2)控制被测摄像机与地面正下方中心呈不同的侧倾角，测试该被测摄像机在不同侧倾角下的动态分辨能力。10.根据权利要求9所述的无人机用摄像机分辨力检测装置实现无人机用摄像机分辨力检测的方法，其特征在于，所述的飞行姿态模拟装置、无限远目标模拟装置、动态图像发生装置、多倾侧角测试联动装置都连接至一任务主机，且所述的任务主机对各装置进行控制，所述的动态图像发生装置和无限远目标模拟装置均设置于所述的多倾侧角测试联动装置上，由所述的多倾侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，洪丽娟，金敏，袁熠，
申请(专利权)人：公安部第三研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31