激光光斑位置检测器制造技术

一种激光光斑位置检测器，包括：激光头，滤光片，黑白摄像机，位置检测电路，电源。其特征是：位置检测电路上有行、场同步分离器，参考电压发生器，高速比较器，时钟发生器，点时钟计数器，行计数器，数据锁存器，时序逻辑控制器。激光投射目标，形成光斑。本装置通过检测电路实时测定视频信号流，获得激光光斑位置数据。本装置可用于激光模拟射击系统的成绩检测，也可用于激光电视制导系统中的目标位置定位。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
激光光斑位置检测器所属
本技术涉及激光光斑位置检测装置，属于电子

技术介绍
激光具有方向性好、单色性好、亮度高、相干性好的特性。其中，半导体激光头适用于激光模拟射击。激光投射目标，形成激光光斑。对激光光斑的位置检测是激光模拟射击的关键技术。目前，在激光模拟射击应用中，公知的技术是，激光头所发射激光在目标景物形成反射光斑，采用摄像头获得目标图像，输出的视频信号端连接采集卡的输入端，计算机通过采集卡的捕获图像，通过图像处理软件系统获得光斑位置。该技术存在数据采集速度慢，占用主机CPU时间长，实时性差，系统成本高，规模大的问题。
技术实现思路
为了克服现有的激光反射光斑位置检测装置的实时性差、系统成本高的不足，本技术提供一种激光光斑位置检测器，该激光光斑位置检测器不仅能实时测出激光光斑位置，而且系统成本较低。既能检测激光反射光斑，也能通过背投方式监测激光光斑。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：采用黑白摄像机，固定在一个参考位置上，摄像机镜头前装有滤光片。滤光片的光学窗口峰值位置与激光头发射激光的波长一致。摄像机摄取激光光斑的图像，以视频信号形式输出给光斑位置检测电路，光斑位置检测电路包括行、场同步分离器，参考电压发生器，高速比较器，时钟发生器，点时钟计数器，行计数器，数据锁存器，时序逻辑控制器。摄像机输出的视频信号与行、场同步分离器的输入端相连，同步分离器分出行同步信号和场同步信号。行同步信号输出端与行计数器的时钟输入端相连，场同步信号输出端与行计数器的复位端相连，每场开始对行计数器进行复位清零，然后行计数器对行进行计数。同步分离器分出行同步信号同时也与点时钟计数器的复位端相连，时钟发生器的输出端与点时钟计数器的时钟输入端相连，每行开始对行计数器进行复位清零，然后点时钟计数器对点时钟进行计数。上述视频信号同时输出到高速比较器的一个输入端，高速比较器的另一个输入端与参考电压发生器的电压输出端相连，高速比较器的输出与时序逻辑控制器的输入相连。由于激光光斑的信号强度大于其它景物的信号强度，将参考电压发生器阈值调整成高于普通景物的视频信号的电平，低于光斑的视频信号的电平。在视-->频信号的光斑位置，高速比较器输出脉冲电平，时序逻辑控制器获得上述脉冲电平，将行计数器和点时钟计数器的数值通过锁存器锁存并输出。锁存器锁存的点时钟计数器的计数值，是激光光斑信号与行同步头信号的相对位置，也就是激光光斑水平相对位置。锁存器锁存的行计数器的计数值，是激光光斑信号与场同步头信号的相对位置，也就是激光光斑垂直相对位置。计算机可通过上述数据，产生模拟射击的成绩或交互的动画。本技术的有益效果是，可以实时测出激光光斑位置，而且系统结构简单，成本较低。可用于激光模拟射击系统的成绩检测，也可用于激光电视制导系统中的目标位置定位。附图说明下面根据附图，结合实施例，对本技术详细加以说明。图1是本技术实施例的系统图。图2是本技术在激光模拟射击正投方式的实施例框图。图3是本技术在激光模拟射击背投方式的实施例框图。图1是本技术实施例的系统图。图中1为激光头，2为黑白摄像机，3为行、场同步分离器，4为时钟发生器，5为参考电压发生器，6为高速比较器，7为点时钟计数器，8为行计数器，9为时序逻辑控制器，10为水平位置输出锁存器，11为垂直位置输出锁存器，12为电源，13为滤光片。图2是本技术在激光模拟射击正投方式的实施例框图。图中17为普通靶，14为装有激光头的仿真枪，15为报靶计算机，16为光斑位置检测电路。图3是本技术在激光模拟射击背投方式的实施例框图。图中17为普通靶，14为装有激光头的仿真枪，15为报靶计算机，16为光斑位置检测电路。本技术实施例的工作过程如下。激光头(1)发射脉冲激光照射在目标靶上，形成光斑，固定于参考物体上的黑白摄像机(2)透过滤光片(13)获得目标图像，滤光片(13)的光学窗口峰值与激光头(1)所发射激光波长一致，减少杂散光导致的干扰信号。摄像机(2)视频输出端与行、场同步分离器(3)的输入端相连，行、场同步分离器(3)分离出视频信号中的行同步信号和场同步信号。在每场开始位置，场同步信号输出端输出一个场同步脉冲信号；每行开始位置，行同步信号输出端输出一个行同步脉冲信号。采用D制式的摄像机，场同步信号频率是50Hz，行同步信号频率是15625Hz。行同步信号输出端与行计数器(8)的时钟输入端相连，场同步信号输出端与行计数器(8)的复位端相连，每场开始对行计数器进行复位清零，然后行计数器对行进行计数；行同步信号输出端同时与点时钟计数器(7)的复位端相连，时钟发生器(4)的输出端与点时钟计数器(7)的复位端相连，每行开始对点-->时钟计数器(7)的计数值复位清零，然后点时钟计数器(7)对点时钟进行计数。摄像机(2)视频输出端同时与高速比较器(6)的一个输入端，高速比较器(6)的另一个输入端与参考电压发生器(5)相连。将参考电压发生器(5)输出阈值电平调整成高于普通景物的视频信号的电平，低于光斑的视频信号的电平，高速比较器(6)的输出端与时序逻辑控制器(9)的输入相连，在视频信号流的光斑时刻，高速比较器(6)出脉冲电平，时序逻辑控制器(9)获得上述脉冲电平，将行计数器(8)和点时钟计数器(7)的数值通过锁存器(10)(11)锁存并输出，水平位置输出锁存器(10)锁存的点时钟计数器的计数值，即为激光光斑水平相对位置，垂直位置输出锁存器(11)锁存的行计数器的计数值即为激光光斑垂直相对位置。其它设备(如计算机)，可通过本技术获得的位置数据，进行动画交互或成绩显示。本技术实施例的数字逻辑电路部分，包括点时钟计数器(7)，行计数器(8)，时序逻辑控制器(9)，水平位置锁存器(10)，垂直位置锁存器(11)，采用可编程器件进行集成。在本技术在激光模拟射击正投方式的实施例(图2)中，装有激光头的仿真枪(14)发射脉冲激光，在靶(17)上形成反射光斑，摄像机(2)与激光头仿真枪(14)处于靶(17)的同一侧，摄像机(2)实时获得图像信号，光斑位置检测电路(16)获得激光光斑位置，输入至报靶计算机(15)进行处理，实时报靶。本实施例适用于不透光的实物靶。在本技术在激光模拟射击背投方式的实施例(图3)中，装有激光头的仿真枪(14)发射脉冲激光，在靶(17)上形成光斑，摄像机(2)相对于激光头仿真枪(14)处于靶(17)的另一侧，摄像机(2)实时获得图像信号，光斑位置检测电路(16)获得激光光斑位置，输入至报靶计算机(15)进行处理，实时报靶。本实施例适用于透光的纸靶。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光斑位置检测器，包括：激光头、滤光片、黑白摄像机、电源、行／场同步分离器、参考电压发生器、高速比较器、时钟发生器、点时钟计数器、行计数器、数据锁存器，时序逻辑控制器，其特征是：固定于参考物体上的摄像头镜头前面装有滤光片，滤光片的光学窗口峰值位置与激光头所发激光的波长一致。

【技术特征摘要】
1.一种激光光斑位置检测器，包括：激光头、滤光片、黑白摄像机、电源、行/场同步分离器、参考电压发生器、高速比较器、时钟发生器、点时钟计数器、行计数器、数据锁存器，时序逻辑控制器，其特征是：固定于参考物体上的摄像头镜头前面装有滤光片，滤光片的光学窗口峰值位置与激光头所发激光的波长一致。2.根据权利要求1所述的激光光斑位置检测器，其特征是摄像头输出的视频信号与行、场同步分离器的输入端相连，同步分离器的行同步输出端与行计数器的时钟输入端相连，同时也与点时钟计数器的复位端相连，同步分离器的场同步输出端与行计...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培忠，
申请(专利权)人：张培忠，
类型：实用新型
国别省市：97[中国|宁波]