CN103499868B - 激光夜视仪同步变焦校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光夜视仪同步变焦校正方法，其包括以下步骤：（1）读取误差：手动控制镜头到最长焦，进而控制照明器光斑与镜头视场相适配，记录对应的照明器步进电机步数N；（2）修正：修正照明器步进电机步数数组而得到修正数组{N1+(N-Nn),N2+(N-Nn),N3+(N-Nn),……，Nn+(N-Nn)}；（3）误差补偿：调用所述修正数组进行激光夜视仪工作状态的误差补偿；其中n为大于20的自然数。依据本发明在达到相对较佳的照明效果的情况下，成本较低。

Description

激光夜视仪同步变焦校正方法

技术领域

本发明涉及涉及一种激光夜视仪同步变焦校正方法。

背景技术

激光夜视仪是图像采集系统和激光照明系统集成的产物。其中，图像采集系统最常见的是一体化摄像机和枪机配镜头，两者都具备变焦功能，从而可在一定范围内连续调整视场角。为了实现理想的照明效果，激光照明系统也具备连续变焦的功能，可精确匹配摄像机视场角度的变化。

在本领域中，摄像机的视场角β和摄像机的变倍值m有确定的对应关系，该对应关系摄像机厂家通常会提供，一般为若干组离散值，例如，日立机芯提供256组对应关系。

同理，激光照明器采用步进电机驱动变焦，步进电机的步数n，和激光照明器照明角度α也有一定的对应关系。当摄像机视场角和激光照明器出光角度相匹配时，即激光光斑和视场内切，我们可得到一组对应数据（m,n），我们需要从最长焦到最广角读取20组以上的对应关系。当摄像机视场角变化时，可通过查询到的变倍值m查找匹配度最高的步进电机步数n，如此实现同步变焦。

在实际量产的过程中，如果使用固定的（m，n）对应关系，由于结构件、装配过程、激光器出光角度等会存在物理误差，最终每台机器的照明效果几乎都是不一样的，有的激光光斑偏大，有的光斑偏小。但如果每台机器都使用专用的同步数据会带来庞大的工作量，而且意味着每台机器使用专用的程序，对后续的维护也造成不便。因此需要一种校正方法来消除误差，使量产机器的光斑效果一致。

传统的方法是增加物理调节装置，根据实际的效果调节激光照明器，达到一致的照明效果。实际应用中，这种方法的效果也比较好，但缺点就是带来附加结构成本，装配复杂，耗费工时。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种基于软件实现方式的激光夜视仪同步变焦校正方法，在达到相对较佳的照明效果的情况下，成本较低。

本发明采用以下技术方案：

一种激光夜视仪同步变焦校正方法，对于摄像机变倍数组{M ₁ ,M ₂ ,M ₃ ，……，M _n }匹配有照明器步进电机步数数组{N ₁ ,N ₂ ,N ₃ ，……，N _n }，其包括以下步骤：

（1）读取误差：

手动控制镜头到最长焦，进而控制照明器光斑与镜头视场相适配，记录对应的照明器步进电机步数N；

（2）修正：

修正照明器步进电机步数数组而得到修正数组{N ₁ +(N-N _n ),N ₂ +(N-N _n ),N ₃ +(N-N _n ),……，N _n +(N-N _n )}；

（3）误差补偿：

调用所述修正数组进行激光夜视仪工作状态的误差补偿；

其中n为大于20的自然数。

从上述方法可以看出，依据本发明，摒弃改进硬件已获得较佳矫正效果的技术路线，改由软件方案，结构成本较低，制造工时也大大降低。另一方面，通过具有代表性的最长焦校正参数，可以达到较佳的校正效果。且参数的少量变化对资源的占用也比较少。

上述激光夜视仪同步变焦校正方法，得到修正数组后，将其存储在外部存储器，以在激光夜视仪重新上电后，从外部存储器直接调用所述修正数组进行激光夜视仪工作状态的误差补偿。

上述激光夜视仪同步变焦校正方法，外部存储器选择为EEPROM。

具体实施方式

经过理论分析和长期的实验证明，误差在各个焦距位置的表现是一致的，而且在最长焦时表现最明显，因此只要最长焦的误差校正后，其他焦距可使用该校正值，就可达到最佳校正效果。

申请人所生产的一种激光夜视仪由两个MCU完成控制，即主控MCU和照明器MCU，两个MCU之间以串口形式通信。

为了方便描述，定义如下数据：

摄像机变倍值数组：

{M ₁ ,M ₂ ,M ₃ ，……，M _n }………………………………….数组①

照明器步进电机步数数组：

{N ₁ ,N ₂ ,N ₃ ，……，N _n }……………………………….….数组②

M _n 和N _n 的角度是匹配的，且为已知的，当前激光夜视仪所普遍采用的对应模式。

这两个数组都是通过根据实际效果读取的，一般n为自然数，且大于20，n越大，同步效果越精确。另一方面，n越大，所占用的资源就越多，由于n的选择在本领域已为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。

进而，在激光夜视仪工作前，首先是读取误差：

依据前述的原理，首先手动控制镜头到最长焦，然后手动控制激光照明器到和镜头匹配的位置，也就是激光照明器的透射光斑与摄像机的镜头视场内切，此时摄像机的变倍值为M _n ，对应的激光照明天线步进电机的步数为N，主控MCU通过串口向照明器MCU发送“误差读取”命令，照明器MCU接收到“误差读取”命令后，会发送当前激光照明器步进电机的步数N到主控板。

与此同时，为了使修正立刻生效，数组②会被修正成数组③：

{N ₁ +(N-N _n ),N ₂ +(N-N _n ),N ₃ +(N-N _n ),……，N _n +(N-N _n )}………数组③

数组①和数组③就是修正后的同步变焦数组，利用该数组可实现最佳同步效果。

保存误差：

主控板收到照明器MCU发送的N后，会保存N到外挂的EEPROM中，从而，避免每次上电使用前重复修正。

误差补偿：

机器重启，完成自检后，主控MCU会发送保存的N到照明器MCU，照明器收到数据后，会处理数组②，得到数组③

{N ₁ +(N-N _n ),N ₂ +(N-N _n ),N ₃ +(N-N _n ),……，N _n +(N-N _n )}………数组③

①③就是最终实际使用的同步变焦数据。

依据上述内容：

传统概念中的同步数据（即数组①②）是固定的，所有量产机器的同步数据都是一致的，或者每台机器都使用专门的同步数据，存在结构成本和工时浪费。本发明打破了这一常规思路，利用软件方法，参照一组理论数据进行软件修正，使量产产品达到最佳并且一致的照明效果。

为了避免每次上电使用前重复修正，修正后会保存修正值到EEPROM中，这样重新上电会保存断电前的修正值。

Claims (3)

1.一种激光夜视仪同步变焦校正方法，对于摄像机变倍数组{M ₁ ,M ₂ ,M ₃ ，……，M _n }匹配有照明器步进电机步数数组{N ₁ ,N ₂ ,N ₃ ，……，N _n }，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）读取误差：

手动控制镜头到最长焦，进而控制照明器光斑与镜头视场相适配，记录对应的照明器步进电机步数N；

（2）修正：

修正照明器步进电机步数数组而得到修正数组{N ₁ +(N-N _n ),N ₂ +(N-N _n ),N ₃ +(N-N _n ),……，N _n +(N-N _n )}；

（3）误差补偿：

调用所述修正数组进行激光夜视仪工作状态的误差补偿；

其中n为大于20的自然数。

2.根据权利要求1所述的激光夜视仪同步变焦校正方法，其特征在于，得到修正数组后，将其存储在外部存储器，以在激光夜视仪重新上电后，从外部存储器直接调用所述修正数组进行激光夜视仪工作状态的误差补偿。

3.根据权利要求2所述的激光夜视仪同步变焦校正方法，其特征在于，外部存储器选择为EEPROM。