CN213238939U - 一种像移补偿试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种像移补偿试验装置，包括由转台底座与设置在其上的转台法兰构成的大转台，摄像机、热像仪平行设置在大转台的一侧；小转台设置在大转台的另一侧，其上设有镜面朝向摄像机、热像仪的补偿反射镜；热像仪前方还设置有可使红外光和可见光共光路的束合镜；其中，大转台以逆时针或顺时针旋转，带动摄像机、热像仪模拟视轴相对地面景物的扫描；小转台反方向旋转，带动补偿反射镜为摄像机、热像仪提供像移补偿扫描。本实用新型设计巧妙，操作简单，可通过试验台的旋转来模拟飞行器的像移，这样通过试验就可以为克服航空摄影的像移提供试验帮助。

Description

一种像移补偿试验装置

技术领域

本实用新型属于探测器技术领域，涉及一种像移补偿试验装置。

背景技术

像移补偿是摄影装置在曝光过程中补偿被摄景物的像与感光面之间的相对运动的技术。这种相对运动称为像移，会导致所得到的像模糊，用摄影机拍摄运动着的物体，或从行驶的车、船或飞行中的飞行器上进行拍摄，都会产生像移。尤其在航空摄影中，因装载航空摄影设备的飞行器始终处于运动状态，而成像又需时间长度有限的曝光，所以影像与感光之间必然会有相对运动。为了减小或消除这种相对运动，就需要进行像移补偿，在航空摄影中像移补偿是提高影像质量的重要措施。而且航空摄影除了差速导致的像移，还存在旋转、翻滚等可能导致的其他方向的像移。

发明内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种像移补偿试验装置，可以通过试验台的旋转来模拟飞行器的像移，为克服航空摄影的像移提供试验帮助。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种像移补偿试验装置，包括由转台底座与设置在其上的转台法兰构成的大转台，摄像机、热像仪平行设置在大转台的一侧；小转台设置在大转台的另一侧，其上设有镜面朝向摄像机、热像仪的补偿反射镜；热像仪前方还设置有可使红外光和可见光共光路的束合镜；

其中，大转台以逆时针或顺时针旋转，带动摄像机、热像仪模拟视轴相对地面景物的扫描；小转台反方向旋转，带动补偿反射镜为摄像机、热像仪提供像移补偿扫描。

所述大转台一直匀速转动；所述小转台反方向旋转提供像移补偿扫描的转动时长，大于曝光拍摄时长20～30ms，大转台、小转台转速比为2～2.5：1；

像移补偿扫描结束后，小转台转向与大转台同向，并加速转动返回到起始的相对位置。

所述的大转台、小转台分别由两台电机驱动，每台电机分别与控制转速、转向的PLC控制器相连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的像移补偿试验装置，通过将摄像机、热像仪设置在大转台一侧，小转台设置在大转台的另一侧，补偿反射镜安装在小转台之上；这样就可以通过反射镜对光轴的反射来作为摄像机、热像仪的成像来源，巧妙的将立体的旋转像移简化为平面的转台转动；因此大转台逆时针旋转，带动可见光和热像探测光轴相对景物扫描，模拟飞行器在一定速高比下，成像系统的视轴相对地面景物的扫描过程；而由小转台驱动像移补偿扫描反射镜做顺时针旋转，来进行像移补偿扫描，这样就可以获得针对旋转、翻滚状态下需要为摄像机、热像仪所提供像移补偿的相关参数。

本实用新型提供的像移补偿试验装置，设计巧妙，操作简单，可通过试验台的旋转来模拟飞行器的像移，这样通过试验就可以为克服航空摄影的像移提供试验帮助。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为光轴相对空间不动示意图；

图3为光轴固定在3.6°时的示意图；

图4为光轴固定在7.2°时的示意图；

图5为小转台和大转台的转角关系图；

其中，1为大转台，2为小转台，3为补偿反射镜，4为摄像机，5为转台法兰，6为转台底座，7为光轴，8为热像仪，9为束合镜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

参见图1、图2，一种像移补偿试验装置，包括由转台底座6与设置在其上的转台法兰5构成的大转台1，摄像机4、热像仪8平行设置在大转台1的一侧；小转台2设置在大转台1的另一侧，其上设有镜面朝向摄像机4、热像仪8的补偿反射镜3；热像仪8前方还设置有可使红外光和可见光共光路的束合镜9；

其中，大转台1以逆时针或顺时针旋转，带动摄像机4、热像仪8模拟视轴相对地面景物的扫描；小转台2反方向旋转，带动补偿反射镜3为摄像机4、热像仪8提供像移补偿扫描。

进一步的，所述大转台1一直匀速转动；所述小转台2反方向旋转提供像移补偿扫描的转动时长，大于曝光拍摄时长20～30ms，大转台、小转台转速比为2～2.5：1；

像移补偿扫描结束后，小转台2转向与大转台1同向，并加速转动返回到起始的相对位置。

下面给出具体的实施例。

摄像机4、热像仪8设置在大转台1一侧，小转台2设置在大转台1的另一侧，补偿反射镜3安装在小转台2之上；在热像仪8前设置束合镜9，可使热像(红外)和可见光共光路；通过补偿反射镜反射光路，可见光和热像可获得目标信号。

该试验装置既可单独验证热像或可见光像移补偿效果，也可同时验证两个波段成像时的像移补偿效果。

大转台逆时针旋转，带动可见光和热像探测光轴相对景物扫描，模拟飞行器在一定速高比下，成像系统的视轴相对地面景物的扫描过程。

小转台驱动像移补偿扫描反射镜做顺时针旋转，转动时长为40ms，在此期间，大小转台转速比为2：1，使得光轴在空间中保持不动。在此40ms时间内，热像或可见光的光轴相对景物静止不动，可完成常时间的曝光拍摄(通常20ms)。

在此过程中，大转台一直匀速转动，当摄像机完成拍摄后，补偿反射镜迅速返回到起始位置，在按时间同步要求进行下一循环的反转补偿动作。

所述的大转台1、小转台2分别由两台电机驱动，每台电机分别与控制转速、转向的PLC控制器相连接。

所述PLC控制器对大转台1、小转台2的时序控制如下：

大转台以36°/s速度匀速旋转，即10s扫描一周，探测器视场为5°，每隔3.6°拍摄一幅图像，拍摄时需要视轴在该位置驻留40ms，为热像仪提供必要的积分时间，因此热像仪在一个圆周内，可拍摄100幅图像，对其拼接，获得全景图像。

小转台安装在大转台之上，相对物方空间进行步进运动，步进角为3.6°，步进周期为100ms，在没一个步进角度视轴驻留时间为40ms，其余60ms为调整时间。

大转台逆时针转动，速度36°/s，小转台顺时针转动，速度为18°/s，因反射镜的反射角的2倍关系，视轴转角速度可达到速度36°/s，使得视轴在空间静止不动，这个过程持续40ms，探测轴在0°静止的状态如图2所示。

40ms后驻视转台开始逆时针转动，60ms后，当扫描转台逆时针转动到3.6°时，驻视转台逆时针转过1.8°，视轴则转过3.6°，即回到与扫描转台的初始相对位置，或称为零位，即视轴从0°跳转到了3.6°，如图3所示，视轴从位置1跳转到位置2，两位置夹角为3.6°。

100ms后，扫描转台继续逆时针匀速旋转，驻留转台又开始顺时针扫描，两者相抵，视轴就静止在3.6°处，即位置2处，保持40ms，驻留转台开始逆时针转动，经60ms后，驻留转台回到零位，而扫描转台则到达7.2°位置，即位置3处，如图4所示。

如此过程，经过100个循环后，就可得到整个圆周的100幅图像。

小转台和大转台的转角关系对比，如图5所示，驻留转台在100ms内总共转角为0°，扫描转台转动3.6°，在前40ms内，两者曲线斜率相等，方向相反，在后60ms内，两者转动方向一致，大转台转角大，小转台转角小，因驻留转台安装在扫描转台之上，故驻留转台在此阶段的实际转速为两转台之和，故在60ms后，两转台同时到达共同的位置。

本实用新型提供的像移补偿试验装置，设计巧妙，操作简单，可通过试验台的旋转来模拟飞行器的像移，这样通过试验就可以为克服航空摄影的像移提供试验帮助。

以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种像移补偿试验装置，其特征在于，包括由转台底座(6)与设置在其上的转台法兰(5)构成的大转台(1)，摄像机(4)、热像仪(8)平行设置在大转台(1)的一侧；小转台(2)设置在大转台(1)的另一侧，其上设有镜面朝向摄像机(4)、热像仪(8)的补偿反射镜(3)；热像仪(8)前方还设置有可使红外光和可见光共光路的束合镜(9)；

其中，大转台(1)以逆时针或顺时针旋转，带动摄像机(4)、热像仪(8)模拟视轴相对地面景物的扫描；小转台(2)反方向旋转，带动补偿反射镜(3)为摄像机(4)、热像仪(8)提供像移补偿扫描。

2.如权利要求1所述的像移补偿试验装置，其特征在于，所述大转台(1)一直匀速转动；所述小转台(2)反方向旋转提供像移补偿扫描的转动时长，大于曝光拍摄时长20～30ms，大转台(1)、小转台(2)转速比为2～2.5：1；

像移补偿扫描结束后，小转台(2)转向与大转台(1)同向，并加速转动返回到起始的相对位置。

3.如权利要求1或2所述的像移补偿试验装置，其特征在于，所述的大转台(1)、小转台(2)分别由两台电机驱动，每台电机分别与控制转速、转向的PLC控制器相连接。

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