CN109523496B - 一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板，由黑色靶格、白色靶格、控温装置和固定支架组成，靶板形状为黑白格交替，横向9个靶格，纵向7个靶格，其中黑色靶格可进行加热，白色靶格不可进行加热，黑色和白色靶格上均安装有测温元件，通过控温装置对黑色和白色靶格的温度差值进行控制，从而实现红外探测器观测时呈现的黑白变化对比图像。同时，微光探测器观测时，由于黑色和白色靶格颜色不同，同样可呈现黑白变化对比图像。当红外和微光双通道图像融合后，分析靶格的不重合度，并对其进行修正，即可实现红外微光双通道图像融合畸变校正。
Description
技术领域
本发明属于光电测试技术领域，具体涉及一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板。
背景技术
该靶板可实现对光电产品的红外微光双通道图像融合后畸变不一致现象进行快速、统一校正，避免红外微光图像畸变不一致造成的图像融合误差。
现有微光图像畸变校正时采用方格靶进行图像校正，红外图像畸变校正时采用转台与点目标结合的测角法校正，微光和红外传感器的畸变校正需分别开展，无法实现红外微光双通道图像同视场情况下校正。红外微光双通道图像融合后由于存在畸变校正系数差异，导致融合效果受到影响。
该靶板可实现对光电产品的红外微光双通道图像同视场情况下的同步畸变校正，对微光和红外传感器图像一次完成校正工作。解决了融合后畸变不一致现象，避免红外微光图像畸变不一致造成的图像融合误差。
发明内容
要解决的技术问题
为了解决现有技术的融合后畸变不一致现象，本发明提出一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板。
技术方案
一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板，其特征在于包括黑色靶格、白色靶格、控温装置和固定支架；黑色靶格、白色靶格、控温装置安装在固定支架上，黑色靶格和白色靶格组成的靶板形状为黑白格交替，横向9个靶格，纵向7个靶格，其中黑色靶格可进行加热，白色靶格不可进行加热，黑色靶格和白色靶格上均安装有测温元件，通过控温装置对黑色靶格和白色靶格的温度差值进行控制，从而实现红外探测器观测时呈现的黑白变化对比图像；同时，微光探测器观测时，由于黑色靶格和白色靶格颜色不同，同样可呈现黑白变化对比图像；当红外和微光双通道图像融合后，分析靶格的不重合度，并对其进行修正，即可实现红外微光双通道图像融合畸变校正；黑色靶格厚度是白色靶格的厚度的1/3。
所述的黑色靶格包括表面层、加热层、保温层、隔热层和测温元件；从外至内依次为表面层、加热层、保温层、隔热层，其中测温元件安装在黑色靶格正中心来测试黑色靶格的温度；所述的表面层采用3mm的铝制材料，将其通过阳极化处理后，氧化膜的厚度为10μm，辐射系数大于0.95，表面涂高辐射系数黑色专用漆；所述的加热层采用一种通电即发热的薄板，用镍铬丝蚀刻成，两面包以导热绝缘材料，经高温模压成形及老化热处理而成；所述的保温层选用玻璃棉材料；所述的隔热层选用环氧树脂板材料；所述的测温元件采用三线制的A级Pt100铂电阻，基本误差为0.2％FS，测温范围：0-500℃。
所述的白色靶格采用隔热材料云母板，表面涂白漆，通过在正中心上安装测温元件，以实现对其温度的检测。
所述的控温装置采用数字PID技术来控制调节对黑色靶格加热所设置的温度变化；通过测温元件反馈加热温度，经PID技术对所反馈的温度偏差和增益进行修正；并将设置的温度和经PID技术调节后的温度进行显示；通过对黑色靶格加热温度的设置和白色靶格当前温度的采集，实现想要设定的黑白靶格的温差，通过数字PID技术对温度偏差和增益的修正来实现对温度的持久控制。
有益效果
本发明提出的一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板，可实现对光电产品的红外微光双通道图像融合后畸变不一致现象进行快速、统一校正，避免红外微光图像畸变不一致造成的图像融合误差，有效提升科研效率。
附图说明
图1是红外微光双通道图像融合畸变校正靶板示意图
1-黑色靶格；2-白色靶格；3-控温装置；4-固定支架；
图2是黑色靶格示意图
5-表面层；6-加热层；7-保温层；8-隔热层；9-测温元件；
图3是控温装置示意图
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
本发明涉及一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板，如图1所示，由黑色靶格、白色靶格、控温装置和固定支架组成，用于开展红外微光双通道场景融合时，对大视场下造成的畸变进行测试和校正。靶板形状为黑白格交替，横向9个靶格，纵向7个靶格，其中黑色靶格可进行加热，白色靶格不可进行加热，黑色和白色靶格上均安装有测温元件，通过控温装置对黑色和白色靶格的温度差值进行控制，从而实现红外探测器观测时呈现的黑白变化对比图像。同时，微光探测器观测时，由于黑色和白色靶格颜色不同，同样可呈现黑白变化对比图像。当红外和微光双通道图像融合后，分析靶格的不重合度，并对其进行修正，即可实现红外微光双通道图像融合畸变校正。该靶板可实现对光电产品的红外微光双通道图像融合后畸变不一致现象进行快速、统一校正，避免红外微光图像畸变不一致造成的图像融合误差。
如图2所示，黑色靶格的具体尺寸为110mm×110mm×20mm(长×宽×高)，由表面层、加热层、保温层、隔热层和测温元件组成。
表面层采用3mm的铝制材料，将其通过阳极化处理后，氧化膜的厚度为10μm，可使用于室外，长期暴露在太阳光下不变色，不产生腐蚀斑点。经阳极化处理后的铝板表面硬度高，达宝石级，辐射系数大于0.95。表面涂一层高辐射系数(ξ≥0.95)的黑色专用漆，具有重量轻，对热量的传导性能好等特点。
加热层用于对表面层进行加热，其加热材料采用一种通电即发热的薄板。加热元件采用镍铬丝蚀刻成，两面包以导热绝缘材料，经高温模压成形及老化热处理而成。具有发热快、温度均匀、热效率高、强度高、使用方便、安全寿命长，不易老化等特点。
为了保证加热温度的均匀性＜±2℃，发热线路采用整体布局，分块处理，横竖交叉的布局方式；发热材料采用统一标准厚度；表面的绝缘材料采用聚酰亚胺膜，具有优良的力学性能和化学稳定性。
保温层选用超细玻璃棉材料，不会燃烧和腐烂，不会产生有害气体及有害物质。将测温元件安装在黑色靶格正中心来测试黑色靶格的温度，通过正中心的温度与周围温度的对比来保证黑色靶格控温精度在±1℃之内。
隔热层选用环氧树脂板材料，具有较高的机械性能、介电性能和较好的耐热性、耐潮性。
测温元件采用三线制的A级Pt100铂电阻，基本误差为0.2％FS(FS即满量程)，测温范围：0-500℃。
整个黑色靶格的周边框架结构采用不锈钢材料，进一步的确保不受烟、雾、酸、碱、盐等环境的干扰。在黑色靶格加工的过程中，采用超精密加工技术，利用超精密机床设备，使靶格与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动，对材料进行微量切削，以获得误差小于0.05mm的精度，确保靶格外形尺寸误差不大于1mm。
黑色靶格厚度是白色靶格的厚度的1/3倍(黑色靶格的厚度为15mm，白色靶格的厚度为45mm，尽量使黑色靶格的热辐射扩散的面积最小。
将黑色靶格通过阳极化处理后，氧化膜的厚度为10μm，可使用于室外，长期暴露在太阳光下不变色，不产生腐蚀斑点。经阳极化处理后的铝板表面硬度高，达宝石级。
白色靶格(110mm×110mm×20mm(长×宽×高))采用隔热材料(云母板)，表面涂白漆，在适用温度范围内保持其高隔热、轻质和抗冲击的特点，且不被大多数熔融金属所侵蚀，通过在白色靶格上安装测温元件，以实现对其温度的检测。
在白靶格加工的过程中，采用超精密加工技术，利用超精密机床设备，使靶格与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动，对材料进行微量切削，以获得误差小于0.05mm的精度，确保靶格外形尺寸误差不大于1mm。
如图3所示，控温装置主要采用数字PID技术来控制调节对黑色靶格加热所设置的温度变化。通过测温元件将加热温度反馈给本装置，经PID技术对所反馈的温度偏差和增益进行修正。并将设置的温度和经PID技术调节后的温度显示在控温显示装置上。
通过对黑色靶格加热温度的设置和白色靶格当前温度的采集，实现想要设定的黑白靶格的温差，通过数字PID技术对温度偏差和增益的修正来实现对温度的持久控制，不受外界环境的干扰。
通过对白色靶格温度的检测和黑色靶格加温温度的设定，来确保黑色靶格与白色靶格在0℃～20℃之间的温差随意可设。
Claims (3)
1.一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板，其特征在于包括黑色靶格（1）、白色靶格（2）、控温装置（3）和固定支架（4）；黑色靶格（1）、白色靶格（2）、控温装置（3）安装在固定支架（4）上，黑色靶格（1）和白色靶格（2）组成的靶板形状为黑白格交替，横向9个靶格，纵向7个靶格，其中黑色靶格（1）可进行加热，白色靶格（2）不可进行加热，黑色靶格（1）和白色靶格（2）上均安装有测温元件，通过控温装置（3）对黑色靶格（1）和白色靶格（2）的温度差值进行控制，从而实现红外探测器观测时呈现的黑白变化对比图像；同时，微光探测器观测时，由于黑色靶格和白色靶格颜色不同，同样可呈现黑白变化对比图像；当红外和微光双通道图像融合后，分析靶格的不重合度，并对其进行修正，即可实现红外微光双通道图像融合畸变校正；黑色靶格厚度是白色靶格的厚度的1/3；所述的黑色靶格（1）包括表面层（5）、加热层（6）、保温层（7）、隔热层（8）和测温元件（9）；从外至内依次为表面层（5）、加热层（6）、保温层（7）、隔热层（8），其中测温元件（9）安装在黑色靶格正中心来测试黑色靶格的温度；所述的表面层（5）采用3mm的铝制材料，将其通过阳极化处理后，氧化膜的厚度为10μm，辐射系数大于0.95，表面涂高辐射系数黑色专用漆；所述的加热层（6）采用一种通电即发热的薄板，用镍铬丝蚀刻成，两面包以导热绝缘材料，经高温模压成形及老化热处理而成；所述的保温层（7）选用玻璃棉材料；所述的隔热层（8）选用环氧树脂板材料；所述的测温元件（9）采用三线制的A级Pt100铂电阻，基本误差为0.2%FS，测温范围：0-500℃。
2.根据权利要求1所述的一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板，其特征在于所述的白色靶格（2）采用隔热材料云母板，表面涂白漆，通过在正中心上安装测温元件，以实现对其温度的检测。
3.根据权利要求1所述的一种红外微光双通道图像融合畸变校正靶板，其特征在于所述的控温装置（3）采用数字PID技术来控制调节对黑色靶格（1）加热所设置的温度变化；通过测温元件反馈加热温度，经PID技术对所反馈的温度偏差和增益进行修正；并将设置的温度和经PID技术调节后的温度进行显示；通过对黑色靶格加热温度的设置和白色靶格当前温度的采集，实现想要设定的黑白靶格的温差，通过数字PID技术对温度偏差和增益的修正来实现对温度的持久控制。
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