CN103852170A - 一种阵列红外热像仪调校方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阵列红外热像仪调校方法。利用二维转台和图像处理调节几台按精密角度组合的热像仪的一种方法，利用图像处理读取十字丝图像的中心像素的坐标。精密角度的特性是实现解算各红外的中心点坐标并通过调节实现，而共面的特性是靠水平和垂直线两端坐标一致来实现的。其方法简单，准确。

Description

一种阵列红外热像仪调校方法
技术领域
本发明属于光学仪器领域，涉及光轴成一定夹角的阵列式红外热像仪的一种调校方法。
背景技术
单元热像仪成像时，测量范围（视场角）和成像分辨力是相互制约的一对因素，如果要对大范围景物成像，只有牺牲成像分辨力为代价。现在有引入用物方外拼接的方法来解决这个问题，将几台热像仪按精密计算的角度进行组合，以一定的半径分布在一个球基面上，成为具有大视场覆盖的多目标摄像系统，这样在保证了高成像分辨力的前提下，实现了大范围成像。但同时又引入另一个难题，就是几台热像仪按精密角度组合的调校方法。
目前国内的集电视、红外、激光于一体的光电设备，其三个光学部件的光轴都是平行的，而本次多台热像仪（≥4台）均布在一定半径的球基面上且光轴成一定角度，这是本次调校与一般光电设备调校最大的不同。由于采用分立镜头构成整体，多镜头系统在设计和使用过程中面临很多问题，如多镜头的协同工作、各镜头的性能差异、镜头间视场的配准等。尽管图像拼接技术发展很成熟，可以解决多镜头获取的图像间配准的问题，但算法复杂，代价较大，寻求合理的视场配准测试方法势在必行。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种阵列红外热像仪调校方法，它方法简单，准确。
利用二维转台和图像处理调节几台按精密角度组合的热像仪的一种方法，利用图像处理读取十字丝图像的中心像素的坐标。精密角度的特性是通过解算各红外的中心点坐标并通过调节实现的，而共面的特性是靠水平和垂直线两端坐标一致来实现的。
本发明方法简单，准确。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明光轴俯仰角配准示意图；
图2为本发明阵列红外排序图；
图3为本发明阵列红外调节示意图。
具体实施方式
利用二维转台和图像处理调节几台按精密角度组合的热像仪的一种方法，利用图像处理读取十字丝图像的中心像素的坐标。精密角度的特性是实现解算各红外的中心点坐标并通过调节实现，而共面的特性是靠水平和垂直线两端坐标一致来实现的。
调节转台的俯仰，使图像采集和显示系统上出现十字靶标像，并能读出十字中心点的像素点坐标。针对其中一个热像仪，先朝一个方向调节转台俯仰（如图3的Y正方向），十字像的横线从热像仪a的中心移向边缘，当十字线的横线刚好从热像仪b的边缘出现时，记录此时的俯仰角α1；然后继续转动，使十字线的横线从热像仪b的边缘移向中心，当十字线的横线刚好从热像仪a的边缘消失，记录此时的俯仰角为α2。则有重叠角β=|α2-α1|。然后以热像仪a为基准，从热像仪a中心转动角度γ，看目标十字丝图像是否在热像仪b的中心，调整热像仪b使十字丝在中心，则热像仪a和热像仪b光轴俯仰角按照夹角γ调整好了。其他热像仪可按此方法依次调整，实现视轴配准。
本发明包括下列步骤：1）、在转台的水平基准面上放置水平，调整转台下的平面台使水泡处于旋转置中；2）、开始进行坐标调节，坐标调节时也需要先找转台的方位和俯仰零位作为基础，在调节俯仰同轴时，要求目标十字丝水平线在转台转动过程中红外视场中两侧的纵坐标一致，坐标值差异要求小于两个像素，以6号红外为基础开始调节，如图2所示，先将转台俯仰零值找到，然后调整转台到俯仰零值-2.65°，调节6号红外的俯仰垫片，使转台转动时，目标十字丝的水平线在视场中的横坐标为第149～150个像素点；6号红外调节完后调节5号红外的俯仰方向，方法相同，且要求从6号红外的俯仰过渡到5号红外的过程中，其坐标值相差不能超过2个像素；然后将转台调整到俯仰零值+2.65°；3）、调节7号红外和8号红外的俯仰方向，如图3所示，找模块的机械中心并读一维转台的方位坐标零值，调节一维转台的方位坐标为方位零值+3.5°，调节6号红外的水平调节支架使目标十字丝竖线在图像中心坐标上，调节转台使6号红外和8号红外都能看见目标十字丝的水平线和竖线，调节8号红外的水平调节支架使8号红外目标图像中的竖线与6号红外目标图像的竖线重合，紧固好方为调节旋钮，此时8号和6号红外调节完毕，将需要点胶处点胶，待胶干后开始调节5号红外和7号红外的水平角度；4）、移动转台，同方法调节1号和3号红外，2号和4号红外的方位坐标，并点胶固定。

Claims (3)

1.一种阵列红外热像仪调校方法，其特征在于：利用二维转台和图像处理调节几台按精密角度组合的热像仪的一种方法，利用图像处理读取十字丝图像的中心像素的坐标。精密角度的特性是实现解算各红外的中心点坐标并通过调节实现，而共面的特性是靠水平和垂直线两端坐标一致来实现的。
2.根据权利要求1所述的阵列红外热像仪调校方法，其特征在于：调节转台的俯仰，使图像采集和显示系统上出现十字靶标像，并能读出十字中心点的像素点坐标。针对其中一个热像仪，先朝一个方向调节转台俯仰，十字像的横线从热像仪a的中心移向边缘，当十字线的横线刚好从热像仪b的边缘出现时，记录此时的俯仰角α1；然后继续转动，使十字线的横线从热像仪b的边缘移向中心，当十字线的横线刚好从热像仪a的边缘消失，记录此时的俯仰角为α2。则有重叠角β=|α2-α1|。然后以热像仪a为基准，从热像仪a中心转动角度γ，看目标十字丝图像是否在热像仪b的中心，调整热像仪b使十字丝在中心，则热像仪a和热像仪b光轴俯仰角按照夹角γ调整好了。其他热像仪可按此方法依次调整，实现视轴配准。
3.根据权利要求1所述的阵列红外热像仪调校方法，其特征在于：本发明包括下列步骤：1）、在转台的水平基准面上放置水平，调整转台下的平面台使水泡处于旋转置中；2）、开始进行坐标调节，坐标调节时也需要先找转台的方位和俯仰零位作为基础，在调节俯仰同轴时，要求目标十字丝水平线在转台转动过程中红外视场中两侧的纵坐标一致，坐标值差异要求小于两个像素，以6号红外为基础开始调节，如图2所示，先将转台俯仰零值找到，然后调整转台到俯仰零值-2.65°，调节6号红外的俯仰垫片，使转台转动时，目标十字丝的水平线在视场中的横坐标为第149～150个像素点；6号红外调节完后调节5号红外的俯仰方向，方法相同，且要求从6号红外的俯仰过渡到5号红外的过程中，其坐标值相差不能超过2个像素；然后将转台调整到俯仰零值+2.65°；3）、调节7号红外和8号红外的俯仰方向，如图3所示，找模块的机械中心并读一维转台的方位坐标零值，调节一维转台的方位坐标为方位零值+3.5°，调节6号红外的水平调节支架使目标十字丝竖线在图像中心坐标上，调节转台使6号红外和8号红外都能看见目标十字丝的水平线和竖线，调节8号红外的水平调节支架使8号红外目标图像中的竖线与6号红外目标图像的竖线重合，紧固好方为调节旋钮，此时8号和6号红外调节完毕，将需要点胶处点胶，待胶干后开始调节5号红外和7号红外的水平角度；4）、移动转台，同方法调节1号和3号红外，2号和4号红外的方位坐标，并点胶固定。
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