CN109387163B - 一种大口径便携式光轴平行性校准方法 - Google Patents

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    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Abstract

本发明提出一种大口径便携式光轴平行性校准方法，通过两组夹角相同的反射镜沿出射光路放置不同的位置，产生不同距离的平行光束，且不需要导轨和精密的光学元件，产生的光束平行度由两组反射镜夹角一致性保证，反射镜夹角可通过自准直仪严格校准，保证两组反射镜反射面夹角精确一致，精度为自准直仪精度可达1秒以内。本发明实现了设备便携、精度高的要求，更重要的是突破了平行光束口径限制，可产生几米到几十米距离内的相互平行的光束，为大口径和远距离传感器光轴校准提供了解决方案。

Description

一种大口径便携式光轴平行性校准方法
技术领域
本发明属于光学仪器检测领域，涉及一种用于光学系统光轴检测校准的大口径便携式光轴平行性校准方法。
背景技术
在光学装调和测试领域，多传感器光电设备如大尺寸光电吊舱、大型光电经纬仪等，都有多个传感器，如红外、可见光、紫外、激光等光学传感器，对同一目标进行观察瞄准、跟踪与测量。为保证测量结构一致，各系统传感器光轴必须平行，需要用到光轴平行性校准设备，这种设备形式多样，但原理都是通过产生一束或者多束平行光束使多个传感器对其同时成像。光束平行性是校准的基准，目前光轴校准多采用大口径平行光管设备，通过在离轴抛物面反射镜焦平面放置目标光源产生平行光束，抛物面口径要大于各传感器间距，但目前大口径的抛物面加工难度和成本较大，超过300mm口径抛物面镜成本高，安装调整困难，且携带难度大，尤其不适合外场使用，因此需要一种替代大口径光管且便于移动携带的设备。
中国专利公报公开了一种自校准光轴平行性检测仪及检测方法(CN201510755167.3)，通过使用平面折转反射镜、半透半反平面镜和平尺反射镜及其移动导轨及调节制成结构，加上自准直光管与反射式平行光管，可产生最大间距900mm的平行光束，但该方法仍具有部件多、结构复杂，且大间距时导轨部件较重等问题，不宜携带。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种大口径便携式光轴平行性校准方法。
本发明的技术方案为：
所述一种大口径便携式光轴平行性校准方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：准备一台便于携带的小口径反射式平行光管，所述反射式平行光管具备自准功能；在平行光管出光口放置第一调节支架，在第一调节支架上固定有第一反射镜和第二反射镜，其中第一反射镜与第二反射镜的反射面成135°角；
步骤2：调节第一调节支架的位置，使平行光管出射光路与第一反射镜面垂直，出射光经第一反射镜原路返回，平行光管接受到自身发射的自准像，记录自准像位置为基准位置；平行光管出射光路经第二反射镜后90°折转反射到垂直方向；
步骤3：将布置有各待测传感器的平台放置在平行光管出射光路的垂直方向，使布置在平台上的红外传感器接收到平行光管出射光路经第二反射镜后90°折转的平行光并成像，调整平台位置，使红外传感器中的成像目标与图像视频中心点重合，此时红外传感器镜头光轴与平行光管出射光束垂直；固定平台位置；
步骤4：在平行光管出光口放置第二调节支架，在第二调节支架上固定有第三反射镜和第四反射镜，其中第三反射镜与第四反射镜的反射面成135°角；调节第二调节支架的位置，使平行光管出射光路与第三反射镜面垂直，出射光经第三反射镜原路返回，平行光管接受到自身发射的自准像，自准像位置与基准位置重合，且平行光管出射光路经第四反射镜后90°折转反射到垂直方向，入射到红外传感器并成像，成像位置与步骤3中成像位置相同；
步骤5：沿平行光管出射光路移动某一调节支架，使平台中的下一个待测传感器能接收到90°折转的平行光；调节该调节支架的位置，使平行光管出射光经该调节支架上与出射光路垂直的反射镜反射后形成的自准像位置与基准位置重合，此时，平行光管出射光经该调节支架上另一反射镜折转90°后，在待测传感器中得到中目标像，图像视频中目标像位置与图像视频中心点的偏差即为该待测传感器与红外传感器的光轴平行度差；
步骤6：重复步骤5，得到其余待测传感器与红外传感器的光轴平行度差；
步骤7：对于待测的激光传感器，沿平行光管出射光路移动某一调节支架到激光传感器发射镜头前，调节该调节支架的位置，使平行光管出射光经该调节支架上与出射光路垂直的反射镜反射后形成的自准像位置与基准位置重合；在平行光管中更换激光红外靶板，激光传感器发射镜头发射测距脉冲，通过红外传感器观察激光红外靶板上激光热光斑与图像视频中心点偏差即为激光传感器与红外传感器的光轴平行度。
有益效果
本发明通过两组夹角相同的反射镜沿出射光路放置不同的位置，产生不同距离的平行光束，且不需要导轨和精密的光学元件，产生的光束平行度由两组反射镜夹角一致性保证，反射镜夹角可通过自准直仪严格校准，保证两组反射镜反射面夹角精确一致，精度为自准直仪精度可达1秒以内。本发明实现了设备便携、精度高的要求，更重要的是突破了平行光束口径限制，可产生几米到几十米距离内的相互平行的光束，为大口径和远距离传感器光轴校准提供了解决方案。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1发明实施例中大口径便携式光轴平行性校准装置的结构示意图；
图2发明实施例中两组反射镜位置校准示意图；
图3发明实施例中红外与可见光光轴测试光路示意图；
图4发明实施例中红外与激光光轴测试光路示意图；
图5发明实施例中图像视频示意图。
其中：1、小口径反射式平行光管；2、第一调节支架；3、第一反射镜；4、第二反射镜；5、待测传感器平台支架；6、红外传感器镜头；7、第三反射镜；8、第四反射镜；9、第二调节支架；10、可见光传感器；11、激光传感器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施例提供的大口径便携式光轴平行性校准方法其中用到的设备有：一台具有自准功能的反射式平行光管、两个调节支架，两组反射面夹角相同的平面反射镜组。光轴平行性校准方法使用的装置结构示意图如图1所示，反射镜位置校准示意图如图2所示，测试光路如图3和图4所示，图像视频如图5所示。平行性校准方法具体步骤如下：
步骤1：准备一台便于携带的小口径反射式平行光管，所述反射式平行光管具备自准功能；在平行光管出光口放置第一调节支架，在第一调节支架上固定有第一反射镜和第二反射镜，其中第一反射镜与第二反射镜的反射面成135°角。
步骤2：调节第一调节支架的位置，使平行光管出射光路与第一反射镜面垂直，出射光经第一反射镜原路返回，平行光管接受到自身发射的自准像，记录自准像位置为基准位置；平行光管出射光路经第二反射镜后90°折转反射到垂直方向。
步骤3：将布置有各待测传感器的平台放置在平行光管出射光路的垂直方向，使布置在平台上的红外传感器接收到平行光管出射光路经第二反射镜后90°折转的平行光并成像，调整平台位置，使红外传感器中的成像目标与图像视频中心点重合，此时红外传感器镜头光轴与平行光管出射光束垂直；固定平台位置。这里红外传感器作为检测调试基准，判断其余传感器与红外传感器光轴平行度偏差。
步骤4：在平行光管出光口放置第二调节支架，在第二调节支架上固定有第三反射镜和第四反射镜，其中第三反射镜与第四反射镜的反射面成135°角；调节第二调节支架的位置，使平行光管出射光路与第三反射镜面垂直，出射光经第三反射镜原路返回，平行光管接受到自身发射的自准像，自准像位置与基准位置重合，且平行光管出射光路经第四反射镜后90°折转反射到垂直方向，入射到红外传感器并成像，成像位置与步骤3中成像位置相同；实现第二调节支架中第三反射镜与第四反射镜的夹角与第一调节支架中第一反射镜与第二反射镜的夹角严格相同。
步骤5：沿平行光管出射光路移动某一调节支架，使平台中的下一个待测传感器能接收到90°折转的平行光；调节该调节支架的位置，使平行光管出射光经该调节支架上与出射光路垂直的反射镜反射后形成的自准像位置与基准位置重合，此时，平行光管出射光经该调节支架上另一反射镜折转90°后，在待测传感器中得到中目标像，图像视频中目标像位置与图像视频中心点的偏差即为该待测传感器与红外传感器的光轴平行度差。
步骤6：重复步骤5，得到其余待测传感器与红外传感器的光轴平行度差。
步骤7：对于待测的激光传感器，沿平行光管出射光路移动某一调节支架到激光传感器发射镜头前，调节该调节支架的位置，使平行光管出射光经该调节支架上与出射光路垂直的反射镜反射后形成的自准像位置与基准位置重合；在平行光管中更换激光红外靶板，激光传感器发射镜头发射测距脉冲，通过红外传感器观察激光红外靶板上激光热光斑与图像视频中心点偏差即为激光传感器与红外传感器的光轴平行度。
本发明通过小口径光管与两组反射镜，实现了设备便携、精度高的要求，更重要的是突破了平行光束口径限制，可产生几米到几十米距离内的相互平行的光束，为大口径和远距离传感器光轴校准提供了解决方案。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (1)

1.一种大口径便携式光轴平行性校准方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：准备一台便于携带的小口径反射式平行光管，所述反射式平行光管具备自准功能；在平行光管出光口放置第一调节支架，在第一调节支架上固定有第一反射镜和第二反射镜，其中第一反射镜与第二反射镜的反射面成135°角；
步骤2：调节第一调节支架的位置，使平行光管出射光路与第一反射镜面垂直，出射光经第一反射镜原路返回，平行光管接受到自身发射的自准像，记录自准像位置为基准位置；平行光管出射光路经第二反射镜后90°折转反射到垂直方向；
步骤3：将布置有各待测传感器的平台放置在平行光管出射光路的垂直方向，使布置在平台上的红外传感器接收到平行光管出射光路经第二反射镜后90°折转的平行光并成像，调整平台位置，使红外传感器中的成像目标与图像视频中心点重合，此时红外传感器镜头光轴与平行光管出射光束垂直；固定平台位置；
步骤4：在平行光管出光口放置第二调节支架，在第二调节支架上固定有第三反射镜和第四反射镜，其中第三反射镜与第四反射镜的反射面成135°角；调节第二调节支架的位置，使平行光管出射光路与第三反射镜面垂直，出射光经第三反射镜原路返回，平行光管接受到自身发射的自准像，自准像位置与基准位置重合，且平行光管出射光路经第四反射镜后90°折转反射到垂直方向，入射到红外传感器并成像，成像位置与步骤3中成像位置相同；
步骤5：沿平行光管出射光路移动某一调节支架，使平台中的下一个待测传感器能接收到90°折转的平行光；调节该调节支架的位置，使平行光管出射光经该调节支架上与出射光路垂直的反射镜反射后形成的自准像位置与基准位置重合，此时，平行光管出射光经该调节支架上另一反射镜折转90°后，在待测传感器中得到目标像，图像视频中目标像位置与图像视频中心点的偏差即为该待测传感器与红外传感器的光轴平行度差；
步骤6：重复步骤5，得到其余待测传感器与红外传感器的光轴平行度差；
步骤7：对于待测的激光传感器，沿平行光管出射光路移动某一调节支架到激光传感器发射镜头前，调节该调节支架的位置，使平行光管出射光经该调节支架上与出射光路垂直的反射镜反射后形成的自准像位置与基准位置重合；在平行光管中更换激光红外靶板，激光传感器发射镜头发射测距脉冲，通过红外传感器观察激光红外靶板上激光热光斑与图像视频中心点偏差即为激光传感器与红外传感器的光轴平行度。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110031099B (zh) * 2019-04-26 2023-10-27 陕西雷神智能装备有限公司 用于多光谱成像系统光学通道平行性的校准装置及方法
CN110823527A (zh) * 2019-10-16 2020-02-21 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种含有激光的多传感器光轴的校准方法
CN112710255A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 欧菲影像技术（广州）有限公司 平行度检测治具及平行度的调整方法
CN111006855B (zh) * 2019-12-30 2020-07-31 长光卫星技术有限公司 大口径离轴反射式真空平行光管光轴标定方法及装置
CN112284692A (zh) * 2020-10-29 2021-01-29 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种可扩展平行光管视场的调节装置
CN112729354A (zh) * 2020-12-23 2021-04-30 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所） 一种拉曼光模块一体化装调方法及拉曼光光路调节装置
CN113405776B (zh) * 2021-06-09 2022-05-20 中国人民解放军陆军工程大学 一种光电观测系统的多光轴一致性检测装置及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105783788A (zh) * 2016-04-26 2016-07-20 长春理工大学 具有大范围扩径及自检功能的多轴平行性检测装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223909A (en) * 1990-12-21 1993-06-29 Hughes Aircraft Company High frequency reflector alignment method
CN1074533C (zh) * 1996-12-06 2001-11-07 三星电子株式会社 光学头物镜倾斜度测量装置
CN1258072C (zh) * 2002-10-15 2006-05-31 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种折转光管光轴平行性的检验方法
CN100451540C (zh) * 2006-01-12 2009-01-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 采用热靶技术对大型光电测控设备三轴平行性检测的装置
CN100432623C (zh) * 2006-01-24 2008-11-12 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 宽带多传感器光电仪器光轴检测系统
CN201187993Y (zh) * 2008-01-29 2009-01-28 北京理工大学 大距离光线平行调整的装置
CN101408413B (zh) * 2008-11-28 2010-06-09 长春理工大学 宽距离光束平行性检测装置
CN102230788B (zh) * 2011-06-21 2012-09-26 中国科学院上海技术物理研究所 一种自校准型激光收发光轴平行度测量装置及方法
CN202133379U (zh) * 2011-06-21 2012-02-01 中国科学院上海技术物理研究所 一种自校准型激光收发光轴平行度测量装置
CN102620688B (zh) * 2012-03-23 2014-03-12 中国科学院西安光学精密机械研究所 多功能光轴平行性校正仪及其标定方法
CN102944171B (zh) * 2012-10-22 2015-05-20 华中科技大学 一种芯片位置和倾角检测装置及方法
CN103353285B (zh) * 2013-07-23 2015-11-04 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 平台光电仪器的多光轴一致性检测装置及其检测方法
CN103512728B (zh) * 2013-09-29 2017-03-22 四川九洲电器集团有限责任公司 全范围多光轴一致性标定装置和方法
CN204478922U (zh) * 2015-02-13 2015-07-15 中国人民解放军军械工程学院 小口径火炮多轴线一致性检测系统
CN105444700B (zh) * 2015-12-25 2017-10-31 中国科学院光电研究院 一种多波长多光轴平行度检测装置及检测方法
CN108195322B (zh) * 2018-03-14 2024-01-19 中国人民解放军陆军工程大学 一种多波段多光轴平行性检测系统及其检测方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105783788A (zh) * 2016-04-26 2016-07-20 长春理工大学 具有大范围扩径及自检功能的多轴平行性检测装置

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