【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外成像，尤其涉及一种红外热像仪自动调焦及校正的控制设备、系统及方法。
技术介绍
1、目前，调焦组件主要由伺服机构和伺服控制电路组成，通过调节镜头与焦平面的距离，使拍摄得到清晰的影像。
2、在红外热像仪的实际使用中，是在系统上电后人为手动调焦到图像清晰位置，效率较低，且当使用在外部温差大的环境时，图像往往会受到温度的影响，导致画面清晰度降低，需要人为再次调节。而校正组件通常采用关闭镜头盖来更新校正参数，实现图像校正，但关盖时间较长。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种红外热像仪自动调焦及校正的控制设备、系统及方法，实现上电后即可自动调焦到预设调焦位置，并能够在需要时进行图像校正。
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种红外热像仪自动调焦及校正的控制设备，包括伺服控制单元、状态采集单元、驱动单元、调焦电机和校正电机；
3、状态采集单元包括位置传感器、温度传感器和电流传感器，位置传感器用于检测调焦电机的输出轴的转动位置，温度传感器和电流传感器用于采集实时温度和调焦电机的实时驱动电流；
4、伺服控制单元包括dsp芯片和cpld芯片，cpld芯片用于接收状态采集单元反馈的调焦实时位置信息和实时温度信息，并发送给dsp芯片，dsp芯片用于接收控制指令和由cpld芯片发来的状态采集单元反馈的调焦实时位置信息和实时温度信息，并能够根据接收到的调焦实时位置信息和实时温度信息调整驱动电流后发送给cpld芯片，cpl
5、校正电机的输出轴连接有挡片，在需要进行图像校正时，dsp芯片能够通过驱动单元控制校正电机带动挡片转动用于切断光路进行校正。
6、可选地，驱动单元采用低电压步进/直流电机驱动芯片。
7、第二方面，本专利技术还提供了一种红外热像仪自动调焦及校正的控制系统，包括第一方面中任一实现方式的红外热像仪自动调焦及校正的控制设备；
8、供电单元，用于向控制设备供电；以及
9、上位机，用于向dsp芯片发送控制指令。
10、第三方面，本专利技术还提供了一种红外热像仪自动调焦及校正的方法，采用第一方面中任一实现方式的红外热像仪自动调焦及校正的控制设备进行自动调焦及校正，步骤如下：
11、上电后，状态采集单元获取调焦实时位置信息和实时温度信息并发送给cpld芯片。
12、cpld芯片将接收到的调焦实时位置信息和实时温度信息发送给dsp芯片；
13、根据实时温度信息dsp芯片选择与温度相对应的预设调焦位置，将接收到的调焦实时位置信息与所选择的预设调焦位置进行对比获得位置差值，根据获得的位置差值经过计算对驱动电流进行调整，并调整后的驱动电流发送给驱动单元驱动调焦电机转动进行调焦；
14、dsp芯片根据持续获得的位置差值，持续对驱动电流进行调整，直至调焦电机转动至预设调焦位置；
15、在需要进行图像校正时，dsp芯片收到上位机发送的校正指令后，直接输出电流给驱动单元，通过驱动单元带动挡片转动用于切断光路进行校正，在完成校正后，驱动单元带动挡片转动恢复至原位。
16、可选地，预设调焦位置为图像清晰位置或者上位机发送的调焦位置。
17、可选地，根据获得的位置差值执行双闭环控制算法对驱动电流进行调整，驱动电流的调整过程如下：
18、根据位置差值经计算后产生对应的位置环输出，位置环输出作为电流环的输入，与电流传感器采集的实时反馈电流进行对比获得电流差值，经计算后产生对应的电流环输出，电流环输出为调整后的驱动电流。
19、可选地，驱动单元采用低电压步进/直流电机驱动芯片，在接收cpld芯片输出驱动电流控制量的脉冲调宽后产生对应的驱动电流。
20、本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
21、本专利技术提供的红外热像仪自动调焦及校正的控制设备，包括伺服控制单元、状态采集单元、驱动单元、调焦电机和校正电机。驱动单元与电机相连，用于根据伺服控制单元调整的驱动电流，控制电机转动实现调焦及校正。状态采集单元中用于采集实时温度以及调焦的实时位置和实时驱动电流，伺服控制单元与驱动单元相连，根据温度、实时位置误差，持续调整驱动单元的电流，直到调焦位置、校正位置达到。通过该控制设备使系统每次重新上电后，自动调焦至图像清晰点位。当温度发生较大变化时，以温度作为前提条件，自动调焦到当前温度对应的图像清晰点位。在需要图像校正时，控制挡片的切入与切出实现图像校正。
22、本专利技术提供的本专利技术提供的红外热像仪自动调焦及校正的控制方法，采用红外热像仪自动调焦及校正的控制设备，系统上电能调焦至图像清晰位置且根据温度实现自动调焦，同时可控制挡片进行图像校正。
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1.一种红外热像仪自动调焦及校正的控制设备，其特征在于，包括伺服控制单元、状态采集单元、驱动单元、调焦电机和校正电机；
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于：所述驱动单元采用低电压步进/直流电机驱动芯片。
3.一种红外热像仪自动调焦及校正的控制系统，其特征在于，包括：
4.一种红外热像仪自动调焦及校正的方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的控制设备进行自动调焦及校正，步骤如下：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种红外热像仪自动调焦及校正的控制设备，其特征在于，包括伺服控制单元、状态采集单元、驱动单元、调焦电机和校正电机；
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于：所述驱动单元采用低电压步进/直流电机驱动芯片。
3.一种红外热像仪自动调焦及校正的控制系统，其特征在于，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯帆，杨桦，唐煜，裴晓羽，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：
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