全范围多光轴一致性标定装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光电技术领域，公开了一种全范围多光轴一致性标定装置和方法。该装置包括：数据处理组件、旋转轴系、平行光管组件和可调反射镜；其中，所述平行光管组件和所述可调反射镜安装在所述旋转轴系的旋转臂上，所述可调反射镜与所述平行光管组件的光学窗口对应设置。本发明专利技术的装置结构简单、易于实现，且标定方法操作简单，可快速标定光电设备大部分视场范围内的静态和动态多光轴一致性。

【技术实现步骤摘要】
全范围多光轴一致性标定装置和方法
本专利技术涉及光电
，更具体地说，涉及一种全范围多光轴一致性标定装置和方法。
技术介绍
随着光学传感技术的发展，尖端的光电设备可以完成的功能越来越丰富，当前很多大型光电设备能同时完成传感、测量、跟踪等多项任务。这些大型光电设备通常由多个光学子系统组成，比如新型的航空机载光电设备一般同时具备红外传感器、可见传感器和激光测距等多个子系统，此外集激光测距、激光制导照射、可见光成像和热成像等为一体的多光电传感器系统在各种现代化装备平台(如直升机光电吊舱、潜艇光电桅杆、车载光电稳瞄装备等)上也得到了广泛的应用。由于多个光学子系统的多个传感器同时对同一目标进行探测，要想使探测结果准确，多光轴一致性是多传感器光电设备正常运行的基本保证。因此，光轴一致性成为多光轴光电装备的一个重要参数，尤其动态一致性是影响其跟踪、瞄准、测距能力的关键，必须进行标定。目前现有技术中已知的多光轴一致性标定装置和方法多用于静态一致性标定，且难以覆盖光电设备视场全范围，不能满足快速标定动态多光轴一致性、全范围多光轴一致性的需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何简单快速地标定光电设备大部分视场范围内的静态和动态多光轴一致性。为解决上述技术问题，一方面本专利技术提供了一种全范围多光轴一致性标定装置，所述装置包括：数据处理组件、旋转轴系、平行光管组件和可调反射镜；其中，所述平行光管组件和所述可调反射镜安装在所述旋转轴系的旋转臂上，所述可调反射镜与所述平行光管组件的光学窗口对应设置。优选地，所述平行光管组件包括多光谱光源、星点靶板、分色镜、次反射镜、主反射镜、衰减片和近红外CCD。优选地，所述星点靶板的靶心位置与所述近红外CCD面心位置互相共轭。优选地，所述平行光管组件中：所述次反射镜和所述主反射镜的中心轴重合且通过所述分色镜的面心，所述次反射镜和所述分色镜分别设置在所述主反射镜的两侧，所述主反射镜的中心开有通孔。优选地，所述主反射镜为凹面镜，所述次反射镜为凸面镜。优选地，所述多光轴包括：长波红外光、中波红外光、近红外光和可见光。另一方面，本专利技术还同时提供一种利用如上所述的装置进行多光轴一致性标定的方法，所述方法包括步骤：提供准直光形成的点源目标，调整可调反射镜角度，将被测光电设备方位、俯仰两轴旋转中心置于准直光光锥顶点位置，操作被测光电设备探测点源目标；控制旋转轴系旋转，使得点源目标相对于准直光光锥顶点做圆周运动，操作被测光电设备跟踪点源目标，并辐射激光；控制平行光管组件的近红外CCD感应被测光电设备辐射激光，数据处理组件计算激光光斑偏离近红外CCD面心的位置，并结合解算旋转轴系控制点源目标运动的不同位置，计算出被测光电设备在某一特定视场范围内的瞄准光轴与激光轴的动态一致性。优选地，所述方法还包括步骤：改变可调反射镜角度，并重复前述步骤，计算出在被测光电设备在另一特定视场范围内的瞄准光轴与激光轴的动态一致性。优选地，所述方法还包括步骤：多次重复前述步骤，计算出在被测光电设备大部分视场范围内的瞄准光轴与激光轴的一致性；建立起被测光电设备视场范围内不同位置点处对应的瞄准光轴与激光轴的一致性对照表。优选地，所述瞄准光轴包括：长波红外光、中波红外光、近红外光和可见光。与现有技术相比，本专利技术提供了一种全范围多光轴一致性标定装置和方法，可以在视场全范围内快速标定光电设备。本专利技术的装置结构简单、易于实现，且标定方法操作简单，可快速标定光电设备大部分视场范围内的静态和动态多光轴一致性。附图说明图1是本专利技术的一个实施例中全范围多光轴一致性标定装置的结构示意图；图2是图1中平行光管组件内部组成框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例为实施本专利技术的较佳实施方式，所述描述是以说明本专利技术的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围应当以权利要求所界定者为准，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，在本专利技术的一个实施例中，全范围多光轴一致性标定装置包括：数据处理组件100、旋转轴系200、平行光管组件300和可调反射镜400；其中，平行光管组件300和可调反射镜400安装在旋转轴系200的旋转臂上，平行光管组件300提供准直光源并接收辐射光线，可调反射镜400与平行光管组件300的光学窗口对应设置，调整准直光源反射角度和辐射光线的接收角度。优选地，平行光管组件300设置在旋转臂的旋转轴心附近，可调反射镜400设置在旋转臂的末端，旋转轴系200转动旋转臂控制准直光源的运动方向、速度和角速度。在本专利技术的一个优选实施例中，如图2所示，平行光管组件300包括多光谱光源301、星点靶板302、分色镜303、次反射镜304、主反射镜305、衰减片306和近红外CCD307，其中星点靶板302靶心位置(即准直光源焦心位置)与近红外CCD307面心位置(即焦心位置)互相共轭。其中，平行光管组件300多光谱光源301用于提供模拟点目标；多光谱光源301可以采用卤素灯；多光谱光源301辐射光透过星点靶板302，经过分色镜303透射、次反射镜304反射、主反射镜305反射，辐射出准直光，为被测光电设备提供多光谱点目标。具体地，次反射镜304和主反射镜305的中心轴重合且通过分色镜303的面心，次反射镜304和分色镜303分别设置在主反射镜305的两侧，主反射镜305的中心开有通孔以便让光源发出的激光通过。优选地，主反射镜305为凹面镜，次反射镜304为凸面镜。旋转轴系200用于搭载平行光管组件300并提供位置和运动速度可控的点源目标。其中，旋转轴系200电机带动旋转臂做速度可调的圆周运动，平行光管组件300辐射出的准直光经可调反射镜400发射，形成位置、速度可控的点源目标，通过调整可调反射镜400的反射角度，从而调整准直光光锥角度，使得点源目标覆盖被测光电设备大部分视场范围。此外，平行光管组件300中的近红外CCD307用于探测被测光电设备视场范围内不同区域激光轴的相对位置。具体地，被测光电设备利用可见光或者红外探测、跟踪点源目标后，辐射出激光，经过平行光管主反射镜305初次反射、次反射镜304二次反射、分色镜303三次反射、再经衰减片306衰减透射，在近红外CCD307上成像并输出激光光斑图像。数据处理组件100用于快速计算被测光电系统视场全范围光轴一致性。其中，数据处理组件100计算激光光斑偏离近红外CCD307面心的位置，并结合解算旋转轴系控制点源目标运动的不同位置，从而快速计算出在被测光电设备大部分视场范围内的瞄准光轴与激光轴的静/动态一致性。本专利技术的技术方案中，通过增加高精度的旋转轴系，将平行光管组件安装在旋转轴系的旋转臂上，控制其旋转为待测光电设备提供运动点目标。操作待测光电设备跟踪该运动点目标并辐射激光，数据处理组件实时计算激光光斑在平行光管组件近红外CCD上的偏离面心的位置，以及激光辐射时运动点目标相对于待测光电设备的方位、俯仰角度，从而标校出待测光电设备在某一特定视场范围内的瞄准光轴与激光轴的动态一致性。此外，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全范围多光轴一致性标定装置，其特征在于，所述装置包括：数据处理组件、旋转轴系、平行光管组件和可调反射镜；其中，所述平行光管组件和所述可调反射镜安装在所述旋转轴系的旋转臂上，所述可调反射镜与所述平行光管组件的光学窗口对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种全范围多光轴一致性标定装置，其特征在于，所述装置包括：数据处理组件、旋转轴系、平行光管组件和可调反射镜；其中，所述平行光管组件和所述可调反射镜安装在所述旋转轴系的旋转臂上，所述平行光管组件设置在旋转臂的旋转轴心附近，所述可调反射镜设置在旋转臂的末端，所述可调反射镜与所述平行光管组件的光学窗口对应设置；所述平行光管组件包括多光谱光源、星点靶板、分色镜、次反射镜、主反射镜、衰减片和近红外CCD。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述星点靶板的靶心位置与所述近红外CCD面心位置互相共轭。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述平行光管组件中：所述次反射镜和所述主反射镜的中心轴重合且通过所述分色镜的面心，所述次反射镜和所述分色镜分别设置在所述主反射镜的两侧，所述主反射镜的中心开有通孔。4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述主反射镜为凹面镜，所述次反射镜为凸面镜。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多光轴包括：长波红外光、中波红外光、近红外光和可见光。6.一种利用如权利要求1-5中任一项所述的装置进行多光轴一致性标定的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶鹏，张灏烨，陈粉宁，肖宗杰，刘晨晓，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：