CN110823527A

CN110823527A - 一种含有激光的多传感器光轴的校准方法

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Publication number: CN110823527A
Application number: CN201910984402.2A
Authority: CN
Inventors: 孔小辉; 张东辉
Original assignee: Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Current assignee: Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2020-02-21

Abstract

一种含有激光的多传感器光轴的校准方法，该方法包括如下步骤：1)设置反射式平行光管；2)在反射式平行光管出光口处设置固定有待校准光轴的传感器的调节支架，调整调节支架位置；3)调整支架和传感器位置，使红外光轴和可见光光轴平行；4)引入近红外相机，镜头对准平行光管出口，对目标源靶成像；5)通过近红外相机观察、调整光斑位置，使激光器光轴与可见光和红外系统光轴重合。该方法通过引入一台近红外相机参与光轴校准，自身位置要求不高，只需对目标源靶板进行成像即可，解决了激光器能量不高，红外系统无法观察到热图像和可见光系统无法对其波段成像的问题，也避免了感光纸使用不便，无法实时成像的缺点。

Description

一种含有激光的多传感器光轴的校准方法

技术领域

本发明属于光学仪器装调检测领域，涉及一种用于光学系统光轴平行性校准方法，具体涉及一种含有激光的多传感器光轴的校准方法。

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、激光等光学系统，并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，原理是通过大口径平行光管，输出平行光以模拟无穷远目标，使多个传感器对其同时成像。目前该技术比较成熟。

但是，激光测距传感器为主动发射装置，需要接收显示装置来确定其光轴位置，对于高能量激光器通常用激光靶板将激光能量转化为发热点通过红外传感器观察，或者用感光纸来确定光斑位置，但感光纸无法实时显示光轴位置，操作不便，精度也较低。而且对于0.8um、 1.06um、1.5um波长的小型激光测距机，能量比较小时，红外系统无法观察光斑热点位置，可见光系统也无法观察到此波长的光斑。

发明内容

发明目的：

本发明的目的在于提供一种含有激光测距机的光学系统光轴平行性校准方法，以解决现有技术存在的问题

技术方案：

一种含有激光的多传感器光轴的校准方法，所述方法包括如下步骤：

1)设置反射式平行光管；

2)在反射式平行光管出光口处设置固定有待校准光轴的传感器的调节支架，调整调节支架位置；

3)调整支架和传感器位置，使红外光轴和可见光光轴平行；

4)引入近红外相机，镜头对准平行光管出口，对目标源靶成像；

5)通过近红外相机观察、调整光斑位置，使激光器光轴与可见光和红外系统光轴重合。

进一步的，所述步骤3)包括如下步骤：

3.1)调整调节支架位置，使红外传感器的图像视频中心点与系统成像目标重合；

3.2)固定支架位置，调整可见光传感器，使可见光系统的图像视频中心点与系统成像目标重合。

进一步的，所述步骤3)包括如下步骤：

a)调整调节支架位置，使可见光传感器的图像视频中心点与系统成像目标重合；

b)固定支架位置，调整红外传感器，使红外系统的图像视频中心点与系统成像目标重合。

进一步的，所述引入的近红外相机成像波段覆盖小功率激光器的激光波长。

进一步的，所述近红外相机成像波段为0.8um到1.7um。

有益效果：

本发明通过引入一台近红外相机参与光轴校准，自身位置要求不高，只需对目标源靶板进行成像即可，解决了激光器能量不高，红外系统无法观察到热图像和可见光系统无法对其波段成像的问题，也避免了感光纸使用不便，无法实时成像的缺点。

本发明引入的新设备相对独立移动方便，更重要的是通用性强，随着1.5um波长人眼安全激光器和小功率激光测距机的广泛应用，为此类传感器的光轴校准提供了解决方案，且本发明引入辅助观测设备，调试完成后移除辅助设备，方便简单。

附图说明

图1、本发明实施例中光轴平行性校准装置的结构示意图；

图2、本发明实施例中激光光轴位置示意图。

其中，1：平行光管；2：调节支架；3：传感器系统；4：红外系统；5：激光传感器；6：可见光系统；7：近红外相机。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明做进一步详细描述：

本发明提供了一种含有激光测距机的光学系统光轴平行性校准方法，该方法包括如下设备：一台反射式平行光管、一个调整固定支架，一台近红外相机以及待调整的光学系统。

如图1所示，为光轴平行性校准方法使用的装置结构光路图；

如图2所示，为激光光斑与十字像位置关系图。

步骤如下：

1、准备一台反射式平行光管1，在出光口放置一调节支架2，支架上2上固定待校准光轴的传感器系统3，调整传感器系统3位置使其对光管目标源成像。

2、调整调节支架2位置，使其中一个传感器如红外系统4的成像目标与红外图像视频中心点重合，则此时红外光轴与平行光管光轴平行，固定支架位置2作为基准点，调整可见光系统6使其成像目标与图像视频中心点重合，则可见光光轴与平行光管光轴平行。

3、对于小功率的激光传感器5，由于可见系统6与红外系统4 都无法观察到其光斑位置，引入一台近红外相机7，大致对准平行光管出光口，对目标源靶板进行成像。

4、对小功率激光传感器5通电开启测距模式，通过近红外相机 7观测目标源靶板上的光斑位置，调整激光传感器位置使光斑中心与目标十字像重心重合，如图2所示。

则此时激光器光轴与可见光和红外系统光轴重合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种含有激光的多传感器光轴的校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)设置反射式平行光管；

3)调整支架和传感器位置，使红外光轴和可见光光轴平行；

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤3)包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引入的近红外相机成像波段覆盖小功率激光器的激光波长。

5.根据权利要求4所示的方法，其特征在于，所述近红外相机成像波段为0.8um到1.7um。