CN103294080A - 光测设备红外相机温度校正控制系统 - Google Patents

Abstract

光测设备红外相机温度校正控制系统涉及光电测控技术领域，该系统包括合页（1）、联轴器（2）、温度传感器（3）、手动旋钮（4）、输入输出接口（5）、电控组件箱（6）、温度调节系统（7）、电机控制系统（9）、温度采集系统（10）、控制开关（11）和电源系统（12）。本发明实现了红外相机靶场工作的两次有源校正，提高了输出图像的质量；本发明具有完全远程控制、实时性强、工作稳定、结构紧凑、使用方便等优点。

Description

光测设备红外相机温度校正控制系统

技术领域

本发明涉及光电测控技术领域，具体涉及光测设备红外相机温度校正控制系统，主要用于光测设备红外相机的温度均匀校正，以提高输出图像的质量。

背景技术

靶场光测设备主要指以光学成像原理采集飞行目标信息，经处理得到所需弹道参数与目标特性参数，并获取飞行实况图像资料的专用测量系统。随着靶场测控要求的提高和成像技术的发展，红外技术作为一种重要的光电成像手段，在红外成像和辐射定标中起着至关重要的作用。因此，如何提高红外相机输出图像的质量就显得极为重要。

红外相机长时间工作或是工作环境变化较大时，低频噪声会产生新的温度漂移变化，降低了红外相机的温度分辨率，导致输出图像的不均匀，严重影响其成像质量，成为影响光测设备跟踪目标和提取脱靶量的主要因素。红外相机在出厂后，硬件软件已经固化，在靶场使用时无法进行修改，只有在成像质量受到影响时，盖上镜头盖进行单点校正，效果不是很好且维持时间短。

发明内容

为了解决现有技术存在的红外相机在靶场使用过程中只能进行单点校正，校正效果不理想导致的输出图像不均匀的技术问题，本发明提供了一种光测设备红外相机温度校正控制系统，可对相机进行两点校正；该系统自动化程度高、抗干扰能力强，同现有设备相比，具有更广阔的使用范围和优越性。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

光测设备红外相机温度校正控制系统包括：合页、联轴器、温度传感器、手动旋钮、输入输出接口、电控组件箱、温度调节系统、电机控制系统、温度采集系统、控制开关和电源系统；合页的一端通过联轴器与电控组件箱的外壳连接，另一端连接在红外镜头盖上；手动旋钮与输入输出接口分别固定在电控组件箱的外壳上，手动旋钮与联轴器连接，用于通过联轴器手动控制红外镜头盖的打开与关闭；温度调节系统固定在红外镜头盖内侧，其用于加热红外镜头盖内部的环境温度；温度传感器分别与温度调节系统、温度采集系统连接，其用于采集红外相机的实际温度数据，并将数据传送给温度采集系统；温度采集系统与输入输出接口连接，其用于将接收到的实际温度值解算出来，并将解算后的温度值通过输入输出接口传送给控制计算机；电机控制系统分别与输入输出接口、联轴器连接，其用于根据控制计算机发来的控制命令，通过联轴器自动控制红外镜头盖的打开与关闭；控制开关与输入输出接口连接，其用于根据控制计算机发来的控制命令进行打开与关断；电源系统分别与控制开关、温度调节系统连接，其用于根据控制开关的打开与关断，对温度调节系统上电或断电。

本发明的有益效果是：该系统实现了红外相机靶场工作的两次有源校正，提高了输出图像的质量；该系统根据实际靶场应用，完全实现远程控制，实时性强，工作稳定，结构简单，成本低，使用方便。

附图说明

图1是本发明光测设备红外相机温度校正控制系统的结构示意图。

图2是本发明光测设备红外相机温度校正控制系统的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明的光测设备红外相机温度校正控制系统放置在光测设备红外镜头盖8的内侧，该控制系统包括合页1、联轴器2、温度传感器3、手动旋钮4、输入输出接口5、电控组件箱6、温度调节系统7、电机控制系统9、温度采集系统10、控制开关11和电源系统12；其中，电机控制系统9、温度采集系统10、控制开关11和电源系统12都放置在电控组件箱6内。

温度调节系统7由导热性能良好的铜片、电加热片、均匀黑绒布三部分组成。电加热片与均匀黑绒布相接，用来改变和控制均匀黑绒布表面的温度，电加热片由镍铬合金电热丝和硅橡胶高温绝缘布组成，发热快，加热均匀。铜片具有高热传导率，其与镍铬合金电热丝相连，将温度完全传导给温度传感器3。均匀黑绒布具有高发射率，使表面的辐射特性曲线接近黑体辐射分布。温度传感器3向温度采集系统10提供温度传输，使温度稳定在设定温度，误差为0.01℃。

合页1的一端通过联轴器2与电控组件箱6的外壳连接，另一端连接在红外镜头盖8上；手动旋钮4与输入输出接口5分别固定在电控组件箱6的外壳上，手动旋钮4与联轴器2连接，手动旋钮4作为电机控制系统9的备用部件，通过联轴器2手动控制红外镜头盖8的打开与关闭；温度调节系统7固定在红外镜头盖8内侧，其用于加热红外镜头盖8内部的环境温度；温度传感器3分别与温度调节系统7、温度采集系统10连接，其用于采集红外相机的实际温度数据，并将数据传送给温度采集系统10；温度采集系统10与输入输出接口5连接，其用于将接收到的实际温度值解算出来，并将解算后的温度值通过输入输出接口5传送给控制计算机；电机控制系统9分别与输入输出接口5、联轴器2连接，其用于根据控制计算机发来的控制命令，通过联轴器2自动控制红外镜头盖8的打开与关闭；控制开关11与输入输出接口5连接，其用于根据控制计算机发来的控制命令进行打开与关断；电源系统12分别与控制开关11、温度调节系统7连接，其用于根据控制开关11的打开与关断，对温度调节系统7上电或断电。

采用控制计算机作为操作中心，通过输入输出接口5与本发明的光测设备红外相机温度校正控制系统相连接。控制计算机具有三路串口，即第一串口、第二串口和第三串口，控制计算机通过第三串口给红外相机发送控制命令，控制红外相机的校正软件对红外相机进行低温和高温校正，同时控制计算机通过第三串口接收红外相机的工作状态信息。光测设备在靶场工作时，要先对红外相机进行校正，控制计算机通过第一串口给电机控制系统9发送控制命令，控制红外镜头盖8关闭，对红外相机进行低温校正；低温校正完毕后，控制计算机通过第二串口给控制开关11发送命令，控制开关11关闭，电源系统12上电工作，温度调节系统7中的电加热片开始加热，温度传感器3与温度调节系统7中的铜片接触，探测温度调节系统7的工作温度，并传送到温度采集系统10，由温度采集系统10将温度值解算出来并通过输入输出接口5发送到控制计算机，控制计算机把收到的温度值与预设值比较，差值小于误差设定值后便给控制开关11发送控制命令，控制开关11打开，电源系统12停止工作，加温过程停止。控制计算机通过相机控制软件进行高温校正，两次校正完毕后，控制计算机发送控制命令给电机控制系统9，电机控制系统9根据接收的控制命令将红外镜头盖8打开，红外相机即可进行正常工作。经过两次校正后，红外相机输出图像清晰、稳定，维持时间长。

Claims (2)

1.光测设备红外相机温度校正控制系统，其特征在于，该系统包括合页（1）、联轴器（2）、温度传感器（3）、手动旋钮（4）、输入输出接口（5）、电控组件箱（6）、温度调节系统（7）、电机控制系统（9）、温度采集系统（10）、控制开关（11）和电源系统（12）；

合页（1）的一端通过联轴器（2）与电控组件箱（6）的外壳连接，另一端连接在红外镜头盖（8）上；

手动旋钮（4）与输入输出接口（5）分别固定在电控组件箱（6）的外壳上，手动旋钮（4）与联轴器（2）连接，用于通过联轴器（2）手动控制红外镜头盖（8）的打开与关闭；

温度调节系统（7）固定在红外镜头盖（8）内侧，其用于加热红外镜头盖（8）内部的环境温度；

温度传感器（3）分别与温度调节系统（7）、温度采集系统（10）连接，其用于采集红外相机的实际温度数据，并将数据传送给温度采集系统（10）；

温度采集系统（10）与输入输出接口（5）连接，其用于将接收到的实际温度值解算出来，并将解算后的温度值通过输入输出接口（5）传送给控制计算机；

电机控制系统（9）分别与输入输出接口（5）、联轴器（2）连接，其用于根据控制计算机发来的控制命令，通过联轴器（2）自动控制红外镜头盖（8）的打开与关闭；

控制开关（11）与输入输出接口（5）连接，其用于根据控制计算机发来的控制命令进行打开与关断；

电源系统（12）分别与控制开关（11）、温度调节系统（7）连接，其用于根据控制开关（11）的打开与关断，对温度调节系统（7）上电或断电。

2.根据权利要求1所述的光测设备红外相机温度校正控制系统，其特征在于，所述温度调节系统（7）包括导热性好的铜片、电加热片和均匀黑绒布；电加热片由镍铬合金电热丝和硅橡胶高温绝缘布组成，电热丝与均匀黑绒布相连，用于改变和控制均匀黑绒布表面的温度；铜片与电热丝相连，将温度完全传导给温度传感器（3）。

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