本发明专利技术公开了一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，首先完成红外探测器和可见光探测器的光轴一致性装调；然后根据红外探测器的十字丝与激光测距器的激励端激发的光斑A的纵向像素偏差值和横向像素偏差值x<subgt;1‑形</subgt;，将调整垫片垫入激光测距器过渡板与前盖之间；同时调节激光测距器的横向位置，直到x<subgt;1‑形</subgt;小于或等于1；根据可见光探测器的十字丝与激光眩目器的激励端激发的光斑B的纵向像素偏差值和横向像素偏差值x<subgt;2‑形</subgt;，将调整垫片垫入激光眩目器过渡板与前盖之间；同时调节激光眩目器的横向位置，直到x<subgt;2‑形</subgt;小于或等于1；本发明专利技术能够获得准确的非成像光学探测器的光轴中心，给出了定量化的判别方法，提高了光电观瞄系统光轴一致性装调精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械及光学，具体涉及一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法。
技术介绍
1、随着科学技术的发展、国防与工业功能需求增加，光电观瞄系统发展成含有红外探测器、可见光探测器、激光测距器、激光眩目器等多种光学探测器，其中激光测距器与激光眩目器为非成像探测器。红外探测器、可见光探测器为成像光学探测器，激光测距器、激光眩目器为非成像光学探测器。激光测距器发射激光作用于物体后，采集激光反射后的激光能量，得到探测目标的有效距离并输出给主系统使用；激光眩目器输出激光束，对入侵者起警示与警戒作用。
2、光学探测器之间的光轴一致性是影响光电观瞄系统探测性能的重要指标。特别是如何高精度装调光学非成像探测器与其它光学探测器间的光轴一致性，当非成像光学探测器与其它光学探测器间的光轴一致性偏差较大时，会有以下情况：1)激光测距器与可见光探测器或红外探测器光轴一致性达不到设计要求时，在远距离目标识别过程中，可见光探测器或红外探测器识别到目标，并对目标进行锁定，激光测距器开始对目标进行测距，返回距离值，供给光电观瞄系统；但是如果激光测距器光轴一致性较差时，激光测距器无法探测识别目标或识别错误目标，光电观瞄系统无法获得有效值距离值，进而无法对不同距离处的目标设定合适大小的激光眩目器使用，光电观瞄系统设备。2)激光眩目器与可见光探测器、红外探测器之间的光轴一致性达不到设计要求时，光电观瞄系统依据激光测距器输出的距离值，对激光眩目器的束散角进行调整，激光眩目器发出的激光光束无法覆盖识别目标，进而无法对入侵者起到警示与警戒作用。
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p>3、对于此类非成像的光学探测器，在光轴装调过程中操作者通过依据人为经验，将成像光学探测器的中心十字线与非成像光学探测器激发的光斑中心对齐，此时如若成像探测器像元较大等其他性能指标较低时，一旦光斑中心与成像光学探测器的中心十字线偏差几个像素时，即会在远距离处产生较大的误差。4、因此，如何高精度地完成非成像光学探测器光轴一致性的装调，是现阶段该领域所需深入探索的难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，能够获得准确的非成像光学探测器的光轴中心，给出了定量化的判别方法，降低对操作者熟练度要求，避免人为因素影响，提高光电观瞄系统光轴一致性装调精度。
2、本专利技术是通过下述技术方案实现的：
3、一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，具体步骤如下：
4、步骤1，完成红外探测器和可见光探测器的光轴一致性装调；
5、步骤2，根据红外探测器的十字丝与激光测距器的激励端激发的光斑a的纵向像素偏差值y1-形，计算得到激光测距器的纵向理论调整量δd1，将厚度为δd1的调整垫片垫入激光测距器过渡板与前盖之间；同时，根据红外探测器的十字丝与激光测距器的激励端激发的光斑a的横向像素偏差值x1-形，调节激光测距器的横向位置，并实时计算横向像素偏差值x1-形，直到x1-形小于或等于1；
6、步骤3，根据可见光探测器的十字丝与激光眩目器的激励端激发的光斑b的纵向像素偏差值y2-形，计算得到激光眩目器的纵向理论调整量δd2，将厚度为δd2的调整垫片垫入激光眩目器过渡板与前盖之间；同时，根据可见光探测器的十字丝与激光眩目器的激励端激发的光斑b的横向像素偏差值x2-形，调节激光眩目器的横向位置，并实时计算横向像素偏差值x2-形，直到x2-形小于或等于1。
7、进一步的，在步骤1中，完成红外探测器和可见光探测器的光轴一致性装调后，测量两个非成像光学探测器的安装尺寸：激光测距器的安装尺寸为d1，激光眩目器的安装尺寸为d2。
8、进一步的，在步骤1之前，搭建光轴一致性调试系统，所述光轴一致性调试系统包括：可见光探测器、红外探测器、前盖、调试工装、平行光管和上位机；
9、所述可见光探测器通过变焦可见光探测器过渡板安装在前盖上，红外探测器通过法兰安装在前盖上，可见光探测器、红外探测器及前盖成为前盖组合部件；
10、前盖与l形的调试工装的一个侧板连接，将装配完成的前盖组合部件和调试工装放置到三轴水平调试平台上，其中，调试工装的另一个侧板支撑在三轴水平调试平台上；
11、平行光管与可见光探测器、红外探测器的输入端相对，将可见光探测器和红外探测器接通电源，并与上位机电性连接；
12、其中，红外探测器的分辨率为p1横×p1纵，焦距大小为：f1min～f1maxmm，像元大小：x1μm，可见光探测器的分辨率为p2横×p2纵，焦距大小为：f2min～f2maxmm，像元大小为x2μm。
13、进一步的，在步骤2中，将激光测距器通过激光测距器过渡板和螺栓安装在前盖上，将激光测距器接通电源，并将激光测距器与上位机电性连接；
14、通过上位机将红外探测器的变焦调至最大焦距处，此时，上位机的红外图像中会出现红外探测器的十字丝与激光测距器的激励端激发的光斑a，上位机根据所得到的红外图像，计算激光测距器的激励端激发的光斑a几何中心：
15、以红外探测器的十字丝中心为坐标原点，分辨率为刻度线，以像素为一个最小单元横坐标，对光斑a进行划分；令各个像素坐标为(xa，yb)，光斑a中的每个像素权重为1，面积记为1；令光斑a所占像素的行数为m行、列数为n列，分别统计：1)m行中每行中光斑a所占像素个数，其中第i行所占像素个数为ni，对应纵坐标为yi，2)n列中每列中光斑a所占像素个数，其中第j列所占像素个数为mj，对应横坐标为xj，激光测距器5的光斑a边缘围成面积为s测，则激光测距器的光斑a的形心坐标的计算公式如下：
16、激光测距器的光斑a几何中心的纵坐标y1-形：
17、
18、激光测距器的光斑a几何中心的横坐标x1-形：
19、
20、因此，得到红外探测器的十字丝与激光测距器的光斑a的横向像素偏差值和纵向像素偏差值分别为x1-形和y1-形；
21、根据纵向像素偏差值y1-形计算纵向调整偏差角度θ1：
22、θ1＝arctan(y1-形×x1/f1max)
23、则纵向理论调整量：δd1＝d1×tanθ1；
24、将厚度为δd1的调整垫片垫入激光测距器过渡板与前盖的支撑板之间，调整激光测距器的纵向位置，并进行光轴验证，验证红外探测器的光轴与激光测距器的光轴是否重合，若重合则完成激光测距器的纵向位置的调整，反之则重新调整；
25、同时，通过激光测距器过渡板和螺栓调节激光测距器的横向位置，实时计算横向像素偏差值x1-形，直到x1-形小于或等于1，完成激光测距器的横向位置的调整。
26、进一步的，在步骤3中，将激光眩目器通过激光眩目器过渡板和螺栓安装至前盖上，将激光眩目器与上位机电性连接；
27、给激光眩目器与可见光探测器上电，通过上位机将可见光探测器的变焦调至最大焦距处，并将激光眩目器束散角调本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.如权利要求1所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤1中，完成红外探测器和可见光探测器的光轴一致性装调后，测量两个非成像光学探测器的安装尺寸：激光测距器的安装尺寸为D1，激光眩目器的安装尺寸为D2。
3.如权利要求2所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤1之前，搭建光轴一致性调试系统，所述光轴一致性调试系统包括：可见光探测器、红外探测器、前盖、调试工装、平行光管和上位机；
4.如权利要求3所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤2中，将激光测距器通过激光测距器过渡板和螺栓安装在前盖上，将激光测距器接通电源，并将激光测距器与上位机电性连接；
5.如权利要求3所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤3中，将激光眩目器通过激光眩目器过渡板和螺栓安装至前盖上，将激光眩目器与上位机电性连接；
6.如权利要求1-5任一项所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤3完成后，对红外探测器、激光眩目器、激光测距器、可见光探测器之间的光轴一致性进行复验，满足要求后完成装调；否则重复步骤2至步骤3；其中，根据光学系统设计要求，四个光学探测器之间的光轴一致性要求为：任意两光轴平行偏差≤0.3mrad。
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【技术特征摘要】
1.一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.如权利要求1所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤1中，完成红外探测器和可见光探测器的光轴一致性装调后，测量两个非成像光学探测器的安装尺寸：激光测距器的安装尺寸为d1，激光眩目器的安装尺寸为d2。
3.如权利要求2所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤1之前，搭建光轴一致性调试系统，所述光轴一致性调试系统包括：可见光探测器、红外探测器、前盖、调试工装、平行光管和上位机；
4.如权利要求3所述的一种光学非成像探测器光轴一致性高精度装调方法，其特征在于，在步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋巨光，李明，周隆梅，张鹏，蒋东亮，崔浩洋，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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