CN106568577A - 一种光学无热化设计检测***及检测方法 - Google Patents

一种光学无热化设计检测***及检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106568577A
CN106568577A CN201610906704.4A CN201610906704A CN106568577A CN 106568577 A CN106568577 A CN 106568577A CN 201610906704 A CN201610906704 A CN 201610906704A CN 106568577 A CN106568577 A CN 106568577A
Authority
CN
China
Prior art keywords
focusing
temperature
image
amount
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610906704.4A
Other languages
English (en)
Inventor
原玢
张鹏
冯长远
翟方超
耿国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Original Assignee
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC filed Critical Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority to CN201610906704.4A priority Critical patent/CN106568577A/zh
Publication of CN106568577A publication Critical patent/CN106568577A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

本发明提出一种光学无热化设计检测***及检测方法，***包括通信模块、视频采集模块、图像清晰度评价模块以及温补调焦曲线拟合模块；图像清晰度评价模块实时提取视频图像的特征向量，并根据图像质量判别算法对特征向量进行分析，通过遍历调焦范围得到当前温度点下图像最清晰时的最佳调焦量；温补调焦曲线拟合模块根据输入的不同温度点下的最佳调焦量拟合整个机载环境温度范围内的最佳调焦量曲线。本发明通过模拟机载环境温度进行试验，绘制不同温度下的最佳调焦量曲线，并将其固化在光电产品内部，实现光学***的无热化设计。检测***中图像质量检测采用图像清晰度进行客观评价，并自动绘制温补调焦曲线，省事实力，能对多批次光电产品进行测试，重复性高。

Description

一种光学无热化设计检测***及检测方法
技术领域
本发明涉及机载光电***环境光学***无热化检测技术领域，具体涉及一种光学***无热化设计检测***及检测方法。
背景技术
通常设计光学***时，都只考虑在一般条件(常温、常压)下光学材料的特性。而处在机载环境下的光学***，如机载光电***等，它们所承受的温度、压力及太阳辐射与地面相差极大。由于这些因素的影响，光学材料的折射率、厚度以及光学***的间隔等参数都将发生变化，从而引起成像质量的变化。
光学***无热化技术是通过一定的温度补偿技术，使光学***在一个较大的温度范围内保持焦距不变或变化很小，从而保证光学***在该温度范围内都有较好的像质。
该温度补偿技术有两种途径：一种是采用图像质量评价函数实时对不同环境温度下、不同调焦量的图像进行分析，实时确定最佳调焦量；该种方法需要实时处理大量图像，对处理速度要求很高。另一种是将不同温度下的最佳调焦量文件提前烧录在光电产品中，从而在机载环境温度下进行自动调焦，确保光学无热化设计，该最佳调焦量文件是通过人工观察不同调焦量下的视频图像，找出最清晰图像对应的调焦位置作为该点的最佳调焦量。该种方法需要提前进行温补调焦试验，模拟机载环境温度下对光电产品进行调焦，人眼判读图像最清晰时对应的调焦量，需要耗费大量的人力，并且对判读人员的专业程度、精力集中程度要求较高，受人为主观影响较大。
发明内容
为克服现有技术存在的问题，本发明提出了一种光学无热化设计检测***及检测方法，在做温补调焦试验时，使用图像质量评价函数对图像进行评价，找出机载环境温度下的最佳调焦量曲线。
本发明的技术方案为：
所述一种光学无热化设计检测***，其特征在于：包括通信模块、视频采集模块、图像清晰度评价模块以及温补调焦曲线拟合模块；
所述通信模块通过航空总线与处于高低温试验箱中的光学产品通信，接收当前温度、调焦量信息，并发送给图像清晰度评价模块；视频采集模块通过视频接口采集光学产品的视频图像，并输出给图像清晰度评价模块；图像清晰度评价模块实时提取视频图像的特征向量，并根据图像质量判别算法对特征向量进行分析，通过遍历调焦范围得到当前温度点下图像最清晰时的最佳调焦量，并将温度信息和最佳调焦量发送给温补调焦曲线拟合模块；温补调焦曲线拟合模块根据输入的不同温度点下的最佳调焦量拟合整个机载环境温度范围内的最佳调焦量曲线。
所述一种光学无热化设计检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：检测***发送调焦指令给光电产品，并接收此刻温度、调焦量信息；
步骤2：接收该调焦量下的光电产品视频图像；
步骤3：提取光电产品视频图像的特征向量；
步骤4：根据图像质量判别算法对特征向量进行分析，根据分析输出结果确定该图像质量；
步骤5：判断调焦范围是否遍历完成，若是，则得到当前温度点下图像最清晰时的最佳调焦量，进入步骤6，若否，则按照调焦步长，控制光电产品调焦机构改变调焦量，并返回步骤1；
步骤6：判断机载环境温度范围是否遍历完成，若是，则根据不同温度点下的最佳调焦量拟合整个机载环境温度范围内的最佳调焦量曲线，若否，则按照温度调节步长，控制高低温试验箱调整试验温度，并返回步骤1。
有益效果
本发明提出的光学无热化设计检测***及方法，通过模拟机载环境温度进行试验，绘制不同温度下的最佳调焦量曲线，并将其固化在光电产品内部，实现光学***的无热化设计。检测***中图像质量检测采用图像清晰度进行客观评价，并自动绘制温补调焦曲线，省事实力，能对多批次光电产品进行测试，重复性高。
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：光学无热化设计检测***组成以及试验布局图；
图2：温补调焦曲线绘制流程图。
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。
本发明的目的是提供一种光学无热化设计检测***及检测方法，用于在光学***组装到光电产品内部之后，对机载环境温度范围内的最佳调焦量进行检测和试验，通过温补调焦试验，使用图像质量评价函数对图像进行评价，找出机载环境温度下的最佳调焦量曲线，将得到的温补调焦曲线固化在光电产品内部，实现机载环境温度下光学***的无热化设计。
如图1所示，光学无热化设计检测***，包括通信模块、视频采集模块、图像清晰度评价模块以及温补调焦曲线拟合模块；所述通信模块通过航空总线与处于高低温试验箱中的光学产品通信，接收当前温度、调焦量信息，并发送给图像清晰度评价模块；视频采集模块通过视频接口采集光学产品的视频图像，并输出给图像清晰度评价模块；图像清晰度评价模块实时提取视频图像的特征向量，并根据图像质量判别算法对特征向量进行分析，通过遍历调焦范围得到当前温度点下图像最清晰时的最佳调焦量，并将温度信息和最佳调焦量发送给温补调焦曲线拟合模块；温补调焦曲线拟合模块根据输入的不同温度点下的最佳调焦量拟合整个机载环境温度范围内的最佳调焦量曲线。
具体的检测步骤为：
步骤1：检测***发送调焦指令给光电产品，并接收此刻温度、调焦量信息；
步骤2：接收该调焦量下的光电产品视频图像；
步骤3：提取光电产品视频图像的特征向量；
步骤4：根据图像质量判别算法对特征向量进行分析，根据分析输出结果确定该图像质量；
步骤5：判断调焦范围是否遍历完成，若是，则得到当前温度点下图像最清晰时的最佳调焦量，进入步骤6，若否，则按照调焦步长，控制光电产品调焦机构改变调焦量，并返回步骤1；
步骤6：判断机载环境温度范围是否遍历完成，若是，则根据不同温度点下的最佳调焦量拟合整个机载环境温度范围内的最佳调焦量曲线，若否，则按照温度调节步长，控制高低温试验箱调整试验温度，并返回步骤1。
其中的图像清晰度评价模块及其内部采用的图像质量判别算法可以采用人眼视觉***模拟法、人工神经网络法以及MTF函数评价法等，而典型的清晰度评价函数有sobel算子、laplace算子以及图像直方图等。通过对图像进行仿真，我们发现基于直方图集中度算法在实际情况下变化幅度很小，不利于调焦结果的判定，而基于SMD算子和拉普拉斯算子的调焦算法单调性并没有出现偏差，基于拉普拉斯算子的调焦函数变化幅度最小，适用于细调焦处理，基于SMD算子的调焦算法适用于粗调焦处理，所以本实施例中图像清晰度评价模块内部图像质量判别算法将三者结合一起，粗调焦时采用基于SMD算子的调焦算法，细调焦时采用基于拉普拉斯算子的调焦函数，而基于直方图集中度的算法单调性比较稳定，作为一种辅助的算法，以防止其他两种算法可能出现的多峰性而引起的实验判断误差。
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 (2)

1.一种光学无热化设计检测***，其特征在于：包括通信模块、视频采集模块、图像清晰度评价模块以及温补调焦曲线拟合模块；
所述通信模块通过航空总线与处于高低温试验箱中的光学产品通信，接收当前温度、调焦量信息，并发送给图像清晰度评价模块；视频采集模块通过视频接口采集光学产品的视频图像，并输出给图像清晰度评价模块；图像清晰度评价模块实时提取视频图像的特征向量，并根据图像质量判别算法对特征向量进行分析，通过遍历调焦范围得到当前温度点下图像最清晰时的最佳调焦量，并将温度信息和最佳调焦量发送给温补调焦曲线拟合模块；温补调焦曲线拟合模块根据输入的不同温度点下的最佳调焦量拟合整个机载环境温度范围内的最佳调焦量曲线。
2.一种利用权利要求1所述检测***进行光学无热化设计检测的方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤1：检测***发送调焦指令给光电产品，并接收此刻温度、调焦量信息；
步骤2：接收该调焦量下的光电产品视频图像；
步骤3：提取光电产品视频图像的特征向量；
步骤4：根据图像质量判别算法对特征向量进行分析，根据分析输出结果确定该图像质量；
步骤5：判断调焦范围是否遍历完成，若是，则得到当前温度点下图像最清晰时的最佳调焦量，进入步骤6，若否，则按照调焦步长，控制光电产品调焦机构改变调焦量，并返回步骤1；
步骤6：判断机载环境温度范围是否遍历完成，若是，则根据不同温度点下的最佳调焦量拟合整个机载环境温度范围内的最佳调焦量曲线，若否，则按照温度调节步长，控制高低温试验箱调整试验温度，并返回步骤1。
CN201610906704.4A 2016-10-18 2016-10-18 一种光学无热化设计检测***及检测方法 Pending CN106568577A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610906704.4A CN106568577A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种光学无热化设计检测***及检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610906704.4A CN106568577A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种光学无热化设计检测***及检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106568577A true CN106568577A (zh) 2017-04-19

Family

ID=58533600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610906704.4A Pending CN106568577A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种光学无热化设计检测***及检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106568577A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109218624A (zh) * 2018-11-15 2019-01-15 中国科学院光电技术研究所 一种光电跟踪***的温度调焦补偿方法
CN111077624A (zh) * 2019-12-13 2020-04-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种连续变焦红外热像仪自动温补调焦控制方法
CN111208931A (zh) * 2019-11-25 2020-05-29 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种分布式数字温度传感器的同步采集与控制方法
CN111405176A (zh) * 2020-03-09 2020-07-10 浙江大华技术股份有限公司 白点噪声处理方法和装置、调节参数函数获取方法和装置
CN111722526A (zh) * 2020-06-24 2020-09-29 昆明物理研究所 基于温度补偿多视场切换标定控制方法及计算机程序产品
CN112255696A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 红外无热化自动检测设备
CN114660753A (zh) * 2022-03-14 2022-06-24 苏州东方克洛托光电技术有限公司 一种连续变焦距镜头全温度范围内像质主动补偿方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3893203B2 (ja) * 1997-11-11 2007-03-14 キヤノン株式会社 光学機器
CN101275870A (zh) * 2008-05-12 2008-10-01 北京理工大学 一种红外热像仪mrtd客观评测方法
CN102291534A (zh) * 2011-07-22 2011-12-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 空间相机温度自动调焦***
CN102789170A (zh) * 2012-07-26 2012-11-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 航天光学遥感器在轨连续调焦的闭环动态仿真测试方法
US20120314300A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Shiro Yamano Zoom lens device
CN103389559A (zh) * 2013-08-01 2013-11-13 山东神戎电子股份有限公司 基于温度变化补偿的红外镜头及补偿方法
CN103528800A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 陕西高新实业有限公司 基于图像处理的光学无热化设计效果检测***
CN103916599A (zh) * 2014-03-25 2014-07-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种针对遥感相机外景成像的快速调焦方法
CN104568392A (zh) * 2015-01-22 2015-04-29 哈尔滨工业大学 光学***无热化设计效果评估***及方法
CN105629629A (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 用于空间光学相机快速成像的自适应调焦***及调焦方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3893203B2 (ja) * 1997-11-11 2007-03-14 キヤノン株式会社 光学機器
CN101275870A (zh) * 2008-05-12 2008-10-01 北京理工大学 一种红外热像仪mrtd客观评测方法
US20120314300A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Shiro Yamano Zoom lens device
CN102291534A (zh) * 2011-07-22 2011-12-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 空间相机温度自动调焦***
CN102789170A (zh) * 2012-07-26 2012-11-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 航天光学遥感器在轨连续调焦的闭环动态仿真测试方法
CN103389559A (zh) * 2013-08-01 2013-11-13 山东神戎电子股份有限公司 基于温度变化补偿的红外镜头及补偿方法
CN103528800A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 陕西高新实业有限公司 基于图像处理的光学无热化设计效果检测***
CN103916599A (zh) * 2014-03-25 2014-07-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种针对遥感相机外景成像的快速调焦方法
CN104568392A (zh) * 2015-01-22 2015-04-29 哈尔滨工业大学 光学***无热化设计效果评估***及方法
CN105629629A (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 用于空间光学相机快速成像的自适应调焦***及调焦方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁炎锋: "无热化设计效果检测仪自动调焦***的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
沙定国等: "《光学测试技术》", 31 January 2010 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109218624A (zh) * 2018-11-15 2019-01-15 中国科学院光电技术研究所 一种光电跟踪***的温度调焦补偿方法
CN109218624B (zh) * 2018-11-15 2020-10-13 中国科学院光电技术研究所 一种光电跟踪***的温度调焦补偿方法
CN111208931A (zh) * 2019-11-25 2020-05-29 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种分布式数字温度传感器的同步采集与控制方法
CN111077624A (zh) * 2019-12-13 2020-04-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种连续变焦红外热像仪自动温补调焦控制方法
CN111405176A (zh) * 2020-03-09 2020-07-10 浙江大华技术股份有限公司 白点噪声处理方法和装置、调节参数函数获取方法和装置
CN111722526A (zh) * 2020-06-24 2020-09-29 昆明物理研究所 基于温度补偿多视场切换标定控制方法及计算机程序产品
CN111722526B (zh) * 2020-06-24 2023-04-18 昆明物理研究所 基于温度补偿多视场切换标定控制方法及计算机可读存储介质
CN112255696A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 红外无热化自动检测设备
CN112255696B (zh) * 2020-10-30 2024-02-20 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 红外无热化自动检测设备
CN114660753A (zh) * 2022-03-14 2022-06-24 苏州东方克洛托光电技术有限公司 一种连续变焦距镜头全温度范围内像质主动补偿方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106568577A (zh) 一种光学无热化设计检测***及检测方法
CN104914111B (zh) 一种带钢表面缺陷在线智能识别检测***及其检测方法
CN109269951B (zh) 基于图像的浮选尾煤灰分、浓度、粗颗粒含量检测方法
CN102497952B (zh) 激光处理头以及用于补偿激光处理头的聚焦位置的改变的方法
GB2573429A (en) Method for detecting degree of development of asphalt pavement fracture based on infrared thermal image analysis
CN104766097B (zh) 基于bp神经网络和支持向量机的铝板表面缺陷分类方法
US20120235042A1 (en) Mwir sensor for flame detection
CN105021628A (zh) 一种用于光纤倒像器表面缺陷的检测方法
CN104614380A (zh) 一种板带表面质量检测***和方法
CN103196554A (zh) 光源光强均一性测调***及测调方法
CN102521564A (zh) 基于颜色和形状识别茶叶的方法
CN102608130A (zh) 基于图像特征匹配技术的智能卡污渍检测***及检测方法
CN104132945A (zh) 一种基于光纤传导的棒材表面质量在线视觉检测装置
CN106872488A (zh) 一种快速大面积透明基片双表面缺陷视觉检测方法及装置
CN103257126A (zh) 一种基于激光诱导击穿光谱技术的农药残留快速检测方法
CN110554052A (zh) 一种人造板表面缺陷检测方法及其***
CN104475350A (zh) 轴承保持器假焊的视觉检测方法
CN102914549A (zh) 针对星载表露型pcb焊点质量的光学图像匹配检测方法
CN210775265U (zh) 一种人造板表面缺陷检测***
CN105956591B (zh) 一种在线高温零件红外图像光谱抽样检测方法
CN103149134B (zh) 一种基于背光图像的焊接烟尘监测方法
CN108230286B (zh) 环境和时段因素对目标红外可探测性的影响快速分析方法
CN106370673A (zh) 一种镜片疵病自动检测方法
CN110213575A (zh) 终端设备的摄像单元成像效果的测试***和方法
CN107870511A (zh) 基于双光路的快速扫描装置及应用其的扫描方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170419

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication