CN111175778B - 一种航空用三目异光源摄像头及其测距及定位方法 - Google Patents
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Abstract
一种航空用三目异光源摄像头及其测距及定位方法,涉及红外测距技术领域,包括可见光从摄像头、第一远红外主摄像头、第二远红外主摄像头、摄像头安装箱、安装底板和VGA转换插头,可见光从摄像头设置在摄像头安装箱上,第一远红外主摄像头设置在摄像头安装箱上,第二远红外主摄像头设置在摄像头安装箱上,摄像头安装箱设置在安装底板上,VGA转换插头设置在摄像头安装箱下部,本发明结构简单、固定方便,操作方便,使得获得的测量结果更加准确,精准,可见光主摄像头以及两个红外摄像头的位置固定,通过紧固螺栓连接在镜头安装箱的螺纹孔内,由于摄像头的相对位置比较固定,同时各个摄像头的参数不发生变化。
Description
技术领域
本发明涉及红外测距技术领域,具体为一种航空用三目异光源摄像头及其测距及定位方法。
背景技术
随着人类对太空探索地深入进行,航天器交会对接技术是发展航天技术的关键部分之一,是体现国家综合国力和航天科技的重要标志。空间交会对接需要追踪航天器调整自身与目标航天器的相对距离和姿态,逐渐向目标航天器靠近,最终在空间轨道上连成一个整体.它是许多空间任务得以成功开展的前提,为保证空间交会对接过程的安全性与可靠性,追踪航天器在与合作目标航天器刚性连接之前,不能与合作目标航天器(除对接机构外)发生碰撞,也不能与障碍物发生碰撞,需要对距离进行精确测量,在卫星运行过程中,外界环境往往会遇见阳光光照背景与地球暗光背景交替出现,故本专利中的可见光摄像头一直处于工作状态,当遇到强光光照背景和暗光背景的时候红外线摄像头通过三角测量法对物体距离进行测量,红外线传感器主要是由发射器和接收器构成,红外光源向前方目标和背景发射红外光线,经物体反射后,由光学系统的物镜接收,为了尽可能地将场景的辐射红外线汇聚到探测器上,光学系统对信号进行了空间滤波,探测器是成像系统的核心,同时也是最复杂的部分,它将接收到的辐射转换为电信号,然后将得到的信号转换为图像,在显示器上显示,供观察者使用,由于红外线精度比较低,故通过可见光摄像头进行距离补偿,使得测量结果更加精准。
发明内容
本发明的目的是要解决上述背景中的问题,而提供一种航空用三目异光源摄像头及其测距及定位方法。
一种航空用三目异光源摄像头,包括可见光从摄像头,所述可见光从摄像头的外侧活动连接有第一远红外主摄像头,所述第一远红外主摄像头的外侧活动连接有第二远红外主摄像头,所述第二远红外主摄像头的外侧活动连接有摄像头安装箱,所述摄像头安装箱的外侧固定连接有安装底板,所诉摄像头安装箱的下方活动连接有VGA转换插头;
所述可见光从摄像头的内部设置有熔融石英保护镜片一,所述熔融石英保护镜片一的左侧活动连接有球面镜片群一,所述可见光从摄像头的外侧活动连接有可见光摄像头镜筒;
所述第一远红外主摄像头和第二远红外主摄像头的内部均设置有熔融石英保护镜片二,所述熔融石英保护镜片二的左侧活动连接有球面镜片群二,所诉第一远红外主摄像头和第二远红外主摄像头的外侧均活动连接有红外线摄像头镜筒。
所述摄像头辅助组装装置,包括底座,所述底座的内部开设有通槽,所述底座的正面活动连接有转盘,所述转盘的正面活动连接有螺旋齿盘,所述通槽的内部活动连接有滑块,所述滑块的外侧活动连接有卡爪,所述转盘的背面活动连接有驱动转柱,所述转盘的背面活动连接有从动转柱,所述驱动转柱和从动转柱的外侧均开设有卡槽,所述卡槽的外侧活动连接有卡珠,所述滑块的背面固定连接有齿块,所述转盘的背面固定连接有从动齿盘,所述驱动转柱和从动转柱的背面均固定连接有驱动齿套。
优选的:所述可见光从摄像头设置在摄像头安装箱上,第一远红外主摄像头设置在摄像头安装箱上。
优选的:所述第二远红外主摄像头设置在摄像头安装箱上,摄像头安装箱设置在安装底板上,VGA转换插头设置在摄像头安装箱下部。
优选的:所述可见光从摄像头、第一远红外主摄像头和第二远红外主摄像头在摄像头安装箱上呈等腰三角形分布。
优选的:所述第一远红外主摄像头和第二远红外主摄像头在同一水平线上。
优选的:所述摄像头安装箱内设置有VGA转换器。
优选的:所述外界智能设备通过VGA转换器控制摄像头或所述从摄像头的开启和关闭。
优选的:所述第一远红外主摄像头和第二远红外主摄像头的规格相同,系统光路总长度34.9mm,接收谱段为930~950nm入瞳口径:4.0mm视场:φ20°焦距:32mm畸变:<2%,无渐晕,温度范围在-30℃~55℃内。光学系统在不调焦的情况下,像质变化不大。外界光进入红外线镜头,通过光滤波片,将红外线光导入镜头内,最后在红外CCD接收器上面接收到谱段在930~950nm之间的红外线光,并根据三角测距法测量镜头到物体之间的距离。
优选的:所述第一远红外主摄像头和第二远红外主摄像头均分别由6片透镜组成,其中5片为球面镜片群二,1片为熔融石英保护镜片二,5片球面镜片群二的前三片正面光路安装,后两片背对光路安装,采用包边设计,与红外线摄像头镜筒紧紧配合;所述红外线摄像头镜筒选用密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好的钛合金作为镜筒材料,其热胀系数8.9×10-6/K。
优选的:所述可见光从摄像头的图像分辨率:2048*2048,监视视野:500*500mm@1m,像素尺寸:5.5μm,谱段:480~800nm,入瞳口径:2mm,视场2ω:40°,焦距:22mm,畸变:<2%,整个光路长度约43mm,温度范围-30℃~55℃内光学系统在不调焦的情况下,像质变化不大。因要求的公差指标比较高,整个摄像头通过精密定心装调,完成组装,外界光进入可见光镜头,通过光滤波片,将可见光导入镜头内,最后在红外CCD成像模块上面接收到谱段在480~800nm之间的可见光;保护玻璃选用熔融石英保护镜片一,从168nm-3500nm波段范围任意选择所须品种,此处选用光谱波段在185-2500nm之间的适应玻璃镜片,平均透过率在90%以上,无气泡,颗粒结构为1,密度为2.2g/cm3,抗压强度1100MPa,抗弯强度67MPa。
优选的:所述可见光从摄像头由5块镜片组成,其中有4块球面镜片群一以及一片熔融石英保护镜片一,镜片均采用常用玻璃品牌,镜片采用包边设计,与可见光摄像头镜筒紧紧配合;可见光摄像头镜筒选用密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好的钛合金作为镜筒材料,其热胀系数8.9×10-6/K。
优选的:所述通槽共设置有三个且规格尺寸均相同,均为二级阶梯状结构,三个通槽以底座的圆心为参照呈均匀分布;所述卡爪设置有三个且分别位于三个滑块的内侧;所述滑块设置有三个且规格尺寸均相同,三个滑块分别与三个通槽对应且滑动连接。
优选的:所述底座、转盘和螺旋齿盘的圆心在同一直线上;所述驱动转柱和两个从动转柱的规格尺寸均相同,并且以转盘的圆心为参照呈均匀分布;所述驱动齿套共设置有三个,分别与驱动转柱和两个从动转柱对应且套接在其外侧,三个驱动齿套的规格尺寸均相同且均与从动齿盘啮合。
优选的:所述卡槽共设置有三个,分别与驱动转柱和两个从动转柱对应且开设位置在同一个圆上;所述卡珠共设置有三组且规格相同,每组卡珠均包括两个规格相同的珠体结构,三组卡珠分别与三个卡槽对应且滑动连接。
优选的:三个所述滑块以底座的圆心为参照呈均匀分布;所述齿块共设置有三个且规格相同,三个齿块分别位于三个滑块的背面且与其固定连接,齿块与螺旋齿盘对应且相互啮合。
根据权利要求所述的一种航空用三目异光源摄像头,现提出一种航空用三目异光源摄像头测距的方法,包含以下步骤:
S1、将可见光从摄像头1、第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3固定,镜头位置直接影响测量结果的准确性和精确性,故镜头位置用紧固螺栓进行固定,不发生位置变化;
S2、调节第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3,使,第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3的摄像头光轴平行,且光轴平行于z轴;
S3、用红外发射器按照一定的角度发射红外光束,当遇到物体以后,光束会反射回来,反射回来的光线进入可见光镜头和红外线镜头,可见光从摄像头1、第一红外主摄像头2和第二红外主摄像头3对被测进行三角定位,反射回来的红外光线被CCD检测器检测;
S4、O1为第二远红外主摄像头3的焦点,O2为第一远红外主摄像头2的焦点,两焦点之间的距离为基线距离,用B表示,Q1为第二远红外主摄像头3的成像平面,Q2为第一远红外主摄像头2的成像平面,第一远红外主摄像头2的第二远红外主摄像头3同时拍摄空间点P,点P的空间坐标为X、Y、Z,该点第二远红外主摄像头3成像平面上的成像点为P1,第一远红外主摄像头2成像平面上的成像点为P2,第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3的焦距为f,则视差d为│P1-P2│,则P点到两摄像头的距离为:
为了防止恶劣的环境影响测得的距离的精准度,此处对于远红外镜头测量出来的距离Z,通过可见光从摄像头1进行测距补偿。
与现有技术及产品相比,本发明的有益效果如下:
本发明结构简单、固定方便,操作方便,使得获得的测量结果更加准确,精准,可见光主摄像头以及两个红外摄像头的位置固定,通过紧固螺栓连接在镜头安装箱的螺纹孔内,由于摄像头的相对位置比较固定,同时各个摄像头的参数不发生变化,这样所获取的相邻帧图像的重叠位置是不变的,且通过第一帧图像的配准所获得透视变换矩阵也是确定的,而且只要摄像头位置固定透视变换矩阵就不会随着图像内容的变化而变化,所以首先采集首帧图像来完成匹配获取透视变换矩阵M,这样后面每帧图像的拼接只需进行矩阵计算,就大大加快视频帧的拼接速度,采用固定摄像头的位置的方法来进行视频拼接可以最小限度减少帧拼接过程中时间的消耗,体现视频拼接的实时性,同时还可以实现多摄像头的视频拼接工作。
附图说明
图1为本发明三目摄像头的立体示意图一;
图2为本发明三目摄像头的立体示意图二;
图3为本发明使用三目摄像头其测距的原理图;
图4为本发明熔融石英保护镜片一、球面镜片群一和可见光摄像头镜筒连接结构剖视图;
图5为本发明熔融石英保护镜片二、球面镜片群二和红外线摄像头镜筒连接结构剖视图;
图6为本发明摄像头辅助组装装置连接结构俯视图,此时各结构均处于初始状态,三个卡爪之间的距离较大;
图7为本发明本发明图6中各结构暨组装辅助装置结构运动轨迹示意图,此时三个卡爪同步向内运动;
图8为本发明摄像头辅助组装装置连接结构仰视图;
图9为本发明图8中各结构运动轨迹示意图;
图10为本发明摄像头辅助组装装置底座、滑块和齿块连接结构仰视图;
图11为本发明摄像头辅助组装装置底座、驱动转柱、从动转柱和驱动齿套连接结构仰视图;
图12为本发明使用三目摄像头其测距的示意图。
图中:1、可见光从摄像头;2、第一远红外主摄像头;3、第二远红外主摄像头;4、摄像头安装箱;5、安装底板;6、VGA转换插头;7、熔融石英保护镜片一;8、球面镜片群一;9、可见光摄像头镜筒;10、熔融石英保护镜片二;11、球面镜片群二;12、红外线摄像头镜筒;13、底座;14、通槽;15、转盘;16、螺旋齿盘;17、滑块;18、卡爪;19、驱动转柱;20、从动转柱;21、卡槽;22、卡珠;23、齿块;24、从动齿盘;25、驱动齿套;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12:
一种航空用三目异光源摄像头,包括可见光从摄像头1,可见光从摄像头1的外侧活动连接有第一远红外主摄像头2,第一远红外主摄像头2的外侧活动连接有第二远红外主摄像头3,第二远红外主摄像头3的外侧活动连接有摄像头安装箱4,摄像头安装箱4的外侧固定连接有安装底板5,所诉摄像头安装箱4的下方活动连接有VGA转换插头6;
可见光从摄像头1的内部设置有熔融石英保护镜片一7,熔融石英保护镜片一7的左侧活动连接有球面镜片群一8,可见光从摄像头1的外侧活动连接有可见光摄像头镜筒9;
第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3的内部均设置有熔融石英保护镜片二10,熔融石英保护镜片二10的左侧活动连接有球面镜片群二11,所诉第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3的外侧均活动连接有红外线摄像头镜筒12。
所述摄像头辅助组装装置,包括底座13,底座13的内部开设有通槽14,底座13的正面活动连接有转盘15,转盘15的正面活动连接有螺旋齿盘16,通槽14的内部活动连接有滑块17,滑块17的外侧活动连接有卡爪18,转盘15的背面活动连接有驱动转柱19,转盘15的背面活动连接有从动转柱20,驱动转柱19和从动转柱20的外侧均开设有卡槽21,卡槽21的外侧活动连接有卡珠22,滑块17的背面固定连接有齿块23,转盘15的背面固定连接有从动齿盘24,驱动转柱19和从动转柱20的背面均固定连接有驱动齿套25。
其中:
A、可见光从摄像头1设置在摄像头安装箱4上,第一远红外主摄像头2设置在摄像头安装箱4上。
B、第二远红外主摄像头3设置在摄像头安装箱4上,摄像头安装箱4设置在安装底板5上,VGA转换插头6设置在摄像头安装箱4下部。
C、可见光从摄像头1、第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3在摄像头安装箱4上呈等腰三角形分布。
D、第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3的规格相同,系统光路总长度34.9mm,接收谱段为930~950nm入瞳口径:4.0mm视场:φ20°焦距:32mm畸变:<2%,无渐晕,温度范围在-30℃~55℃内。光学系统在不调焦的情况下,像质变化不大。外界光进入红外线镜头,通过光滤波片,将红外线光导入镜头内,最后在红外CCD接收器上面接收到谱段在930~950nm之间的红外线光,并根据三角测距法测量镜头到物体之间的距离。
E、第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3均分别由6片透镜组成,其中5片为球面镜片群二11,1片为熔融石英保护镜片二10,5片球面镜片群二11的前三片正面光路安装,后两片背对光路安装,采用包边设计,与红外线摄像头镜筒12紧紧配合;红外线摄像头镜筒12选用密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好的钛合金作为镜筒材料,其热胀系数8.9×10-6/K。
F、通槽14共设置有三个且规格尺寸均相同,均为二级阶梯状结构,三个通槽14以底座13的圆心为参照呈均匀分布;卡爪18设置有三个且分别位于三个滑块17的内侧;滑块17设置有三个且规格尺寸均相同,三个滑块17分别与三个通槽14对应且滑动连接。
G、底座13、转盘15和螺旋齿盘16的圆心在同一直线上;驱动转柱19和两个从动转柱20的规格尺寸均相同,并且以转盘15的圆心为参照呈均匀分布;驱动齿套25共设置有三个,分别与驱动转柱19和两个从动转柱20对应且套接在其外侧,三个驱动齿套25的规格尺寸均相同且均与从动齿盘24啮合。
其中:
H、第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3在同一水平线上。
I、摄像头安装箱4内设置有VGA转换器。
J、外界智能设备通过VGA转换器控制摄像头或从摄像头的开启和关闭。
K、可见光从摄像头1的图像分辨率:2048*2048,监视视野:500*500mm@1m,像素尺寸:5.5μm,谱段:480~800nm,入瞳口径:2mm,视场2ω:40°,焦距:22mm,畸变:<2%,整个光路长度约43mm,温度范围-30℃~55℃内光学系统在不调焦的情况下,像质变化不大。因要求的公差指标比较高,整个摄像头通过精密定心装调,完成组装,外界光进入可见光镜头,通过光滤波片,将可见光导入镜头内,最后在红外CCD成像模块上面接收到谱段在480~800nm之间的可见光;保护玻璃选用熔融石英保护镜片一7,从168nm-3500nm波段范围任意选择所须品种,此处选用光谱波段在185-2500nm之间的适应玻璃镜片,平均透过率在90%以上,无气泡,颗粒结构为1,密度为2.2g/cm3,抗压强度1100MPa,抗弯强度67MPa。
L、可见光从摄像头1由5块镜片组成,其中有4块球面镜片群一8以及一片熔融石英保护镜片一7,镜片均采用常用玻璃品牌,镜片采用包边设计,与可见光摄像头镜筒9紧紧配合;可见光摄像头镜筒9选用密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好的钛合金作为镜筒材料,其热胀系数8.9×10-6/K。
M、卡槽21共设置有三个,分别与驱动转柱19和两个从动转柱20对应且开设位置在同一个圆上;卡珠22共设置有三组且规格相同,每组卡珠22均包括两个规格相同的珠体结构,三组卡珠22分别与三个卡槽21对应且滑动连接。
N、三个滑块17以底座13的圆心为参照呈均匀分布;齿块23共设置有三个且规格相同,三个齿块23分别位于三个滑块17的背面且与其固定连接,齿块23与螺旋齿盘16对应且相互啮合。
实施例一:
根据所描述的一种航空用三目异光源摄像头,现提出一种航空用三目异光源摄像头测距的方法,包含以下步骤:
S1、将可见光从摄像头1、第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3固定,镜头位置直接影响测量结果的准确性和精确性,故镜头位置用紧固螺栓进行固定,不发生位置变化;
S2、调节第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3,使,第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3的摄像头光轴平行,且光轴平行于z轴;
S3、用红外发射器按照一定的角度发射红外光束,当遇到物体以后,光束会反射回来,反射回来的光线进入可见光镜头和红外线镜头,可见光从摄像头1、第一红外主摄像头2和第二红外主摄像头3对被测进行三角定位,反射回来的红外光线被CCD检测器检测;
S4、O1为第二远红外主摄像头3的焦点,O2为第一远红外主摄像头2的焦点,两焦点之间的距离为基线距离,用B表示,Q1为第二远红外主摄像头3的成像平面,Q2为第一远红外主摄像头2的成像平面,第一远红外主摄像头2的第二远红外主摄像头3同时拍摄空间点P,点P的空间坐标为X、Y、Z,该点第二远红外主摄像头3成像平面上的成像点为P1,第一远红外主摄像头2成像平面上的成像点为P2,第一远红外主摄像头2和第二远红外主摄像头3的焦距为f,则视差d为│P1-P2│,则P点到两摄像头的距离为:
为了防止恶劣的环境影响测得的距离的精准度,此处对于远红外镜头测量出来的距离Z,通过可见光从摄像头1进行测距补偿。
实施例二:
初始状态下,该摄像头辅助组装装置各结构均处于初始位置,三个卡爪18之间的间距较大,可将可见光摄像头镜筒9或红外线摄像头镜筒12放入三个卡爪18之间。
将驱动转柱19与外置电机的输出轴活动连接并启动电机使其在水平方向上顺时针转动,由于驱动齿套25共设置有三个,分别与驱动转柱19和两个从动转柱20对应且套接在其外侧,三个驱动齿套25的规格尺寸均相同且均与从动齿盘24啮合,并且从动齿盘24位于转盘15的背面且与其固定连接,所以此时驱动转柱19可带动从动齿盘24和转盘15同步作逆时针转动。在此过程中,三组卡珠22可分别限制驱动转柱19和两个从动转柱20的位置,但不影响其正常转动。
由于三个滑块17以底座13的圆心为参照呈均匀分布;齿块23共设置有三个且规格相同,三个齿块23分别位于三个滑块17的背面且与其固定连接,齿块23与螺旋齿盘16对应且相互啮合,并且卡爪18设置有三个且分别位于三个滑块17的内侧,螺旋齿盘16位于转盘15的正面且二者活动连接,所以转盘15转动时可带动螺旋齿盘16同步作逆时针转动。此时螺旋齿盘16可带动三个滑块17及三个卡爪18同步向内运动,当卡爪18运动至与可见光摄像头镜筒9或红外线摄像头镜筒12接触时,即完成夹持动作。
与上述过程原理相同、方向相反,使驱动转柱19在水平方向上顺时针转动,即可使三个卡爪同步向外运动。
上述结构和过程请参阅图6-11。
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 (2)
1.一种航空用三目异光源摄像头,其特征在于:包括可见光从摄像头(1)、第一远红外主摄像头(2)、第二远红外主摄像头(3)、摄像头安装箱(4)、安装底板(5)和VGA转换插头(6),可见光从摄像头(1)、第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)在摄像头安装箱(4)上呈等腰三角形分布,第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)在同一水平线上,摄像头安装箱(4)设置在安装底板(5)上,VGA转换插头(6)设置在摄像头安装箱(4)下部;
所述摄像头安装箱(4)内设置有VGA转换器;
所述可见光从摄像头(1)的内部设置有熔融石英保护镜片一(7),所述熔融石英保护镜片一(7)的左侧活动连接有球面镜片群一(8),所述可见光从摄像头(1)的外侧活动连接有可见光摄像头镜筒(9);
所述第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)的内部均设置有熔融石英保护镜片二(10),所述熔融石英保护镜片二(10)的左侧活动连接有球面镜片群二(11),所诉第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)的外侧均活动连接有红外线摄像头镜筒(12);
所述可见光从摄像头(1)由5块镜片组成,其中有4块球面镜组成所述球面镜片群一(8)以及一片所述熔融石英保护镜片一(7),镜片均采用常用玻璃品牌,镜片采用包边设计,与可见光摄像头镜筒(9)紧紧配合;可见光摄像头镜筒(9)选用钛合金作为镜筒材料,其热胀系数8.9×10-6/K;
所述可见光从摄像头(1)的图像分辨率:2048*2048,监视视野:500*500mm@1m,像素尺寸:5.5μm,谱段:480~800nm,入瞳口径:2mm,视场2ω:40°,焦距:22mm,畸变:<2%,整个光路长度约43mm,温度范围-30℃~55℃内;保护玻璃选用所述熔融石英保护镜片一(7),所述熔融石英保护镜片一(7)从168nm-3500nm波段范围任意选择所须品种,选用光谱波段在185-2500nm之间的适应玻璃镜片,平均透过率在90%以上,无气泡,颗粒结构为1,密度为2.2g/cm3,抗压强度1100MPa,抗弯强度67MPa;
所述第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)均分别由6片透镜组成,其中5片球面镜片组成球面镜片群二(11),1片为熔融石英保护镜片二(10),5片球面镜片的前三片正面光路安装,后两片背对光路安装,采用包边设计,与红外线摄像头镜筒(12)紧紧配合;所述红外线摄像头镜筒(12)选用钛合金作为镜筒材料,其热胀系数8.9×10-6/K;
所述第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)的规格相同,系统光路总长度34.9mm,接收谱段为930~950nm入瞳口径:4.0mm视场:φ20°焦距:32mm畸变:<2%,无渐晕,温度范围在-30℃~55℃内;
还包括摄像头辅助组装装置;
所述摄像头辅助组装装置包括底座(13),所述底座(13)的内部开设有通槽(14),所述底座(13)的正面活动连接有转盘(15),所述转盘(15)的正面活动连接有螺旋齿盘(16),所述通槽(14)的内部活动连接有滑块(17),所述滑块(17)的外侧活动连接有卡爪(18),所述转盘(15)的背面活动连接有驱动转柱(19),所述转盘(15)的背面活动连接有从动转柱(20),所述驱动转柱(19)和从动转柱(20)的外侧均开设有卡槽(21),所述卡槽(21)的外侧活动连接有卡珠(22),所述滑块(17)的背面固定连接有齿块(23),所述转盘(15)的背面固定连接有从动齿盘(24),所述驱动转柱(19)和从动转柱(20)的背面均固定连接有驱动齿套(25);
所述通槽(14)共设置有三个且规格尺寸均相同,均为二级阶梯状结构,三个通槽(14)以底座(13)的圆心为参照呈均匀分布;所述卡爪(18)设置有三个且分别位于三个滑块(17)的内侧;所述滑块(17)设置有三个且规格尺寸均相同,三个滑块(17)分别与三个通槽(14)对应且滑动连接;
所述底座(13)、转盘(15)和螺旋齿盘(16)的圆心在同一直线上;所述驱动转柱(19)和两个从动转柱(20)的规格尺寸均相同,并且以转盘(15)的圆心为参照呈均匀分布;所述驱动齿套(25)共设置有三个,分别与驱动转柱(19)和两个从动转柱(20)对应且套接在其外侧,三个驱动齿套(25)的规格尺寸均相同且均与从动齿盘(24)啮合;
所述卡槽(21)共设置有三个,分别与驱动转柱(19)和两个从动转柱(20)对应且开设位置在同一个圆上;所述卡珠(22)共设置有三组且规格相同,每组卡珠(22)均包括两个规格相同的珠体结构,三组卡珠(22)分别与三个卡槽(21)对应且滑动连接;
所述滑块(17)以底座(13)的圆心为参照呈均匀分布;所述齿块(23)共设置有三个且规格相同,三个齿块(23)分别位于三个滑块(17)的背面且与其固定连接,齿块(23)与螺旋齿盘(16)对应且相互啮合。
2.一种航空用三目异光源摄像头测距及定位方法,其使用如权利要求1所述的航空用三目异光源摄像头,其特征在于:包含以下步骤:
S1、将可见光从摄像头(1)、第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)固定,镜头位置直接影响测量结果的准确性和精确性,故镜头位置用紧固螺栓进行固定,不发生位置变化;
S2、调节第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3),使,第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)的摄像头光轴平行,且光轴平行于z轴;
S3、用红外发射器按照一定的角度发射红外光束,当遇到物体以后,光束会反射回来,反射回来的光线进入可见光镜头和红外线镜头,可见光从摄像头1、第一红外主摄像头2和第二红外主摄像头3对被测进行三角定位,反射回来的红外光线被CCD检测器检测;
S4、O1为第二远红外主摄像头(3)的焦点,O2为第一远红外主摄像头(2)的焦点,两焦点之间的距离为基线距离,用B表示,Q1为第二远红外主摄像头(3)的成像平面,Q2为第一远红外主摄像头(2)的成像平面,第一远红外主摄像头(2)的第二远红外主摄像头(3)同时拍摄空间点P,点P的空间坐标为X、Y、Z,该点第二远红外主摄像头(3)成像平面上的成像点为P1,第一远红外主摄像头(2)成像平面上的成像点为P2,第一远红外主摄像头(2)和第二远红外主摄像头(3)的焦距为f,则视差d为│P1-P2│,则P点到两摄像头的距离为:
为了防止恶劣的环境影响测得的距离的精准度,此处对于远红外镜头测量出来的距离Z,通过可见光从摄像头(1)进行测距补偿。
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