CN118042112A - 一种可见光相机及用于可见光相机进行装调和标定的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可见光相机及用于可见光相机进行装调和标定的方法,所述可见光相机包括:可见光镜头、可见光机芯,可见光镜头包括调焦镜组、聚焦镜组;开启数显两轴转台、所述反射式靶标准直仪,将其靶标设置为点源靶;可见光经过调焦镜组到所述聚焦镜组,再到可见光机芯进行处理;调整数显两轴转台,使得点源靶标成像位于可见光相机输出的可见光图像中心区域内;通过数据采集***、数显两轴转台、反射式靶标准直仪和自准直仪对可见光相机进行装调和标定,以使用可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。实现了连续变焦可见光相机的装调和标定,方便相机应用于测量。
Description
技术领域
本发明涉及光电探测技术领域,特别是一种可见光相机及用于可见光相机进行装调和标定的方法。
背景技术
光电经纬仪广泛应用于靶场高精度测量,目前典型的光电经纬仪均配置连续变焦可见光相机,用于目标捕获的精确测量,其中短焦距对应大视场,可用于对场景的监视和目标的捕获,长焦距对应小视场,可用于对目标的精确测量。对于连续变焦可见光相机来说,焦距变化是连续的,且每台产品实际焦距与设计完全一致,且连续变焦时光轴无法达到完全不偏移。而传统的通过调焦镜组的位置反馈直接进行对应的方法有较大误差,直接用于测量会导致很大误差,因此需要对焦距和光轴进行精确标定。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足,本发明实施例提供一种可见光相机及用于可见光相机进行装调和标定的方法。
第一方面,本发明实施例提供一种可见光相机,包括:可见光镜头、可见光机芯,所述可见光镜头包括调焦镜组、聚焦镜组;
所述可见光镜头为连续变焦可见光镜头,将所述可见光机芯放置在所述可见光镜头后端组成可见光相机,将可见光相机固定在数显两轴转台上,与反射式靶标准直仪保持正对;可见光相机与数据采集***通过数据线相连;开启所述数显两轴转台、所述反射式靶标准直仪,将其靶标设置为点源靶;可见光经过所述调焦镜组到所述聚焦镜组,再到所述可见光机芯进行处理;调整数显两轴转台,使得点源靶标成像位于可见光相机输出的可见光图像中心区域内;
通过所述数据采集***、所述数显两轴转台、所述反射式靶标准直仪和自准直仪对所述可见光相机进行装调和标定,以使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。
在一些实施例中,点源靶标成像位于可见光相机输出的可见光图像中心的±10%区域内。
第二方面,本发明实施例提供一种用于可见光相机装调和标定的方法,包括:
通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰,锁定聚焦镜组的位置V,并测试最长焦f时的焦距,记录当前调焦镜组的位置L0;
微调可见光机芯的横向位置和光轴方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯光轴和可见光相机安装机械轴三轴合一;
标定其他位置的焦距和偏差,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,分别测试准确焦距以及各焦距处光轴与最长焦处光轴的方位和俯仰偏差,并将各焦距处的调焦镜组位置分别记为L1、L2和L3;
将可见光镜头调整至最短焦距,测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差,并将此时调焦镜组位置记为L4;
使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,并可直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。
在一些实施例中,通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰,包括:
通过可见光镜头的电控***调整调焦镜组的位置,将可见光镜头调整到最短焦;再前后移动可见光机芯,同时观察可见光机芯输出的图像,使得点源靶标成像最清晰,操作时应当反复移动3-5次,保证可见光机芯的位置较准确;
保持可见光机芯位置不动,将可见光镜头调整到最长焦,通过可见光镜头的电控***调整聚焦镜组的位置,同时观察可见光机芯输出的图像,使得点源靶标成像最清晰,操作时也应当反复移动3-5次,保证聚焦镜组的位置较准确;
保证聚焦镜组位置不动,再次将可见光镜头调整到最短焦,查看点源靶标成像是否清晰,如不清晰,则前后移动可见光机芯,操作时也应当反复移动3-5次,直至成像清晰;
保持可见光机芯位置不动,将可见光镜头调整到最长焦,查看点源靶标成像是否清晰,如不清晰,则调整聚焦镜组的位置,操作时也应当反复移动3-5次,直至成像清晰;
反复上述步骤3-5次,使得可见光镜头长焦和短焦状态下,可见光相机均能清晰成像,此时保证可见光相机连续变焦时都能清晰成像;
锁定聚焦镜组的位置为V,将镜头调整至最长焦f,并记录最长焦时调焦镜组的位置。
在一些实施例中,微调可见光机芯的横向位置和光轴方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯光轴和可见光相机安装机械轴三轴合一,包括:
将镜头调至最长焦状态,借助自准直仪和反射镜,微调可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一。
在一些实施例中,借助自准直仪和反射镜,微调可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一,包括:
将反射式靶标准直仪的靶标设置为十字靶;将自准直仪打开,调整自准直仪的口径对准十字靶标,通过自准直仪目镜观测该十字靶,先粗调后微调自准直仪俯仰和方位,使自准直仪的十字中心与十字靶标重合,将自准直仪锁定;
可见光相机后端面加装一面反射镜,调整可见光相机在数显两轴转台上的位置,使得自准直仪发出的十字光入射到可见光相机加装的反射镜上,固定可见光相机在转台上;反射回来成的十字像为反射像,通过自准直仪目镜观测反射像,如观测不到则调整数显转台俯仰和方位以观测到反射像;反射像进入视野后,通过调整数显两轴转台使反射像与自准直仪十字中心重合;将数显两轴转台方位和俯仰信息清零;
锁定通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰步骤中调整好的可见光镜头聚焦镜组的位置,将镜头调整至最长焦,此时在可见光机芯输出的图像中能够看到十字靶标的像;保持数显两轴转台不动,调整可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,使得十字靶标的像正处于可见光机芯输出的图像中心;此时达到镜头最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一。
在一些实施例中,标定其他位置的焦距和偏差,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,分别测试准确焦距以及各焦距处光轴与最长焦处光轴的方位和俯仰偏差,并将各焦距处的调焦镜组位置分别记为L1、L2和L3,包括:
将可见光镜头保持在最长焦,使用数显两轴转台和反射式准直仪测试最长焦测试可见光相机的视场角,在方位和俯仰方向上转动转台,观察可见光相机输出的图像,记录十字靶的像从图像的一边移到另一边时,转台转过的方位角度值α1、α2和俯仰角度值β1、β2,则被测***的方位视场α和俯仰视场β如下:
α=α1-α2,β=β1-β2
调整可见光镜头的调焦镜组,同时测试视场角,直至相机的方位视场变为约α/2,此时可见光相机的焦距相应的变为记录此时调焦镜组的位置,记为L1;
转动转台,使得十字靶成像在图像中的中心位置为(512,512),记录此时数显转台方位方向的角度A1和俯仰方向的角度B1,A1和B1是焦距为时可见光相机的光轴偏差;
重复上述步骤,调整可见光镜头的调焦镜组,使得可见光相机的焦距相应的变为和/>分别记录调焦镜组的位置为L2和L3;并标定焦距为/>和/>时可见光相机的光轴偏差A2、B2和A3、B3。
在一些实施例中,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,焦距误差不超过10%。
在一些实施例中,将可见光镜头调整至最短焦距,测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差,包括:
按照与标定其他位置的焦距和偏差过程中相同的方法测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差。
在一些实施例中,使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,并可直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景,包括:
快速设置需要的最长焦、和最短焦,并直接使用标定的光轴偏差,方位方向为A1~A4,俯仰方向为B1~B4,用于各种测量场景。
本发明解决了连续变焦可见光相机在实际测量使用时,因焦距连续变化无法直接通过调焦镜组的位置映射,且连续变焦时光轴不一致带来的测量误差的问题。该发明以最简方案和较小代价解决了连续变焦可见光相机测量精度问题,实现了连续变焦可见光相机的装调和标定,方便相机应用于测量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种可见光相机的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种可见光相机装调和标定方法的流程图;
附图标记如下:
可见光镜头1、可见光机芯2、调焦镜组1-1、聚焦镜组1-2。
具体实施方式
在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例,但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被理解为限于本文阐述的实施例。反之,提供这些实施例的目的在于使本发明透彻且完整,并将使本领域技术人员充分理解本发明的范围。
在不冲突的情况下,本发明实施例及实施例中的各特征可相互组合。
如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。
在本文所使用的术语仅用于描述特定实施例,且不意欲限制本发明。本发明所使用的,单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式,除非上下文另外清楚指出。还将理解的是,当本说明书中使用术语“包括”和/或“由......制成”时,制定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
除非另外限定,否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解,诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被理解为具有与其在相关技术以及本发明的背景下的含义一致的含义,且将不理解为具有理想化或过度形式上的含义,除非本文明确如此限定。
为使本领域的技术人员更好的理解技术方案,下面结合附图对本发明提供的一种宽带接收机增益补偿处理方法及***进行详细描述。
第一方面,如图1所示,本发明实施例提供一种可见光相机,包括:可见光镜头1、可见光机芯2,所述可见光镜头1包括调焦镜组1-1、聚焦镜组1-2;
所述可见光镜头1为连续变焦可见光镜头,将所述可见光机芯2放置在所述可见光镜头1后端组成可见光相机,将可见光相机固定在数显两轴转台上,与反射式靶标准直仪保持正对;可见光相机与数据采集***通过数据线相连;开启所述数显两轴转台、所述反射式靶标准直仪,将其靶标设置为点源靶;可见光经过所述调焦镜组1-1到所述聚焦镜组1-2,再到所述可见光机芯2进行处理;调整数显两轴转台,使得点源靶标成像位于可见光相机输出的可见光图像中心区域内;
通过所述数据采集***、所述数显两轴转台、所述反射式靶标准直仪和自准直仪对所述可见光相机进行装调和标定,以使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。
本发明解决了连续变焦可见光相机在实际测量使用时,因焦距连续变化无法直接通过调焦镜组的位置映射,且连续变焦时光轴不一致带来的测量误差的问题。该发明以最简方案和较小代价解决了连续变焦可见光相机测量精度问题,实现了连续变焦可见光相机的装调和标定,方便相机应用于测量。
在一些实施例中,点源靶标成像位于可见光相机输出的可见光图像中心的±10%区域内。
第二方面,如图2所示,本发明实施例提供一种用于可见光相机装调和标定的方法,包括:
步骤S101,通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰,锁定聚焦镜组的位置V,并测试最长焦f时的焦距,记录当前调焦镜组的位置L0;
步骤S102,微调可见光机芯的横向位置和光轴方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯光轴和可见光相机安装机械轴三轴合一;
步骤S103,标定其他位置的焦距和偏差,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,分别测试准确焦距以及各焦距处光轴与最长焦处光轴的方位和俯仰偏差,并将各焦距处的调焦镜组位置分别记为L1、L2和L3;
步骤S104,将可见光镜头调整至最短焦距,测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差,并将此时调焦镜组位置记为L4;使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,并可直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。
本发明提供的用于可见光相机装调和标定的方法,通过数据采集***、数显两轴转台、反射式靶标准直仪和自准直仪实现。最短焦时调整可见光机芯的位置,最长焦时调整调焦镜组位置,反复3~5次,使得最长焦和最短焦均能清晰成像。微调可见光机芯的横向位置和光轴方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯光轴和可见光相机安装机械轴三轴合一;通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,分别测试准确焦距以及各焦距处光轴与最长焦处光轴的方位和俯仰偏差,并将各焦距处的调焦镜组位置分别记为L1、L2和L3;将可见光镜头调整至最短焦距,测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差,并将此时调焦镜组位置记为L4。使用时,可以直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,即可快速设置需要的焦距,并可直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。
本发明解决了连续变焦可见光相机在实际测量使用时,因焦距连续变化无法直接通过调焦镜组的位置映射,且连续变焦时光轴不一致带来的测量误差的问题。该发明以最简方案和较小代价解决了连续变焦可见光相机测量精度问题,实现了连续变焦可见光相机的装调和标定,方便相机应用于测量。
在一些实施例中,通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰,包括:
通过可见光镜头的电控***调整调焦镜组的位置,将可见光镜头调整到最短焦;再前后移动可见光机芯,同时观察可见光机芯输出的图像,使得点源靶标成像最清晰,操作时应当反复移动3-5次,保证可见光机芯的位置较准确;
保持可见光机芯位置不动,将可见光镜头调整到最长焦,通过可见光镜头的电控***调整聚焦镜组的位置,同时观察可见光机芯输出的图像,使得点源靶标成像最清晰,操作时也应当反复移动3-5次,保证聚焦镜组的位置较准确;
保证聚焦镜组位置不动,再次将可见光镜头调整到最短焦,查看点源靶标成像是否清晰,如不清晰,则前后移动可见光机芯,操作时也应当反复移动3-5次,直至成像清晰;
保持可见光机芯位置不动,将可见光镜头调整到最长焦,查看点源靶标成像是否清晰,如不清晰,则调整聚焦镜组的位置,操作时也应当反复移动3-5次,直至成像清晰;
反复上述步骤3-5次,使得可见光镜头长焦和短焦状态下,可见光相机均能清晰成像,此时保证可见光相机连续变焦时都能清晰成像;
锁定聚焦镜组的位置为V,将镜头调整至最长焦f,并记录最长焦时调焦镜组的位置。
本发明实施例中,调整调焦镜组的位置将连续变焦可见光镜头调整到最短焦,移动可见光机芯的光轴方向的位置,使得短焦状态成像最清晰;然后再通过调整调焦镜组的位置将镜头调整到最长焦,移动聚焦镜组的位置,使得长焦状态成像最清晰;然后再调回短焦,查看成像是否清晰,如不清晰,则移动可见光机芯的光轴方向的位置,使得成像最清晰;之后再调至长焦,查看成像是否清晰,如不清晰,则移动聚焦镜组的位置,使得成像最清晰;反复上述步骤3~5次,使得长焦和短焦状态均能清晰成像
在一些实施例中,微调可见光机芯的横向位置和光轴方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯光轴和可见光相机安装机械轴三轴合一,包括:
将镜头调至最长焦状态,借助自准直仪和反射镜,微调可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一。
在一些实施例中,借助自准直仪和反射镜,微调可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一,包括:
将反射式靶标准直仪的靶标设置为十字靶;将自准直仪打开,调整自准直仪的口径对准十字靶标,通过自准直仪目镜观测该十字靶,先粗调后微调自准直仪俯仰和方位,使自准直仪的十字中心与十字靶标重合,将自准直仪锁定;
可见光相机后端面加装一面反射镜,调整可见光相机在数显两轴转台上的位置,使得自准直仪发出的十字光入射到可见光相机加装的反射镜上,固定可见光相机在转台上;反射回来成的十字像为反射像,通过自准直仪目镜观测反射像,如观测不到则调整数显转台俯仰和方位以观测到反射像;反射像进入视野后,通过调整数显两轴转台使反射像与自准直仪十字中心重合;将数显两轴转台方位和俯仰信息清零;
锁定通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰步骤中调整好的可见光镜头聚焦镜组的位置,将镜头调整至最长焦,此时在可见光机芯输出的图像中能够看到十字靶标的像;保持数显两轴转台不动,调整可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,使得十字靶标的像正处于可见光机芯输出的图像中心(例如,可见光图像的分辨率为1024×1024,则使得十字靶标交叉点的像位于(512,512)坐标的像素位置);此时达到镜头最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一。
在一些实施例中,标定其他位置的焦距和偏差,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,分别测试准确焦距以及各焦距处光轴与最长焦处光轴的方位和俯仰偏差,并将各焦距处的调焦镜组位置分别记为L1、L2和L3,包括:
将可见光镜头保持在最长焦,使用数显两轴转台和反射式准直仪测试最长焦测试可见光相机的视场角,在方位和俯仰方向上转动转台,观察可见光相机输出的图像,记录十字靶的像从图像的一边移到另一边时,转台转过的方位角度值α1、α2和俯仰角度值β1、β2,则被测***的方位视场α和俯仰视场β如下:
α=α1-α2,β=β1-β2
调整可见光镜头的调焦镜组,同时测试视场角,直至相机的方位视场变为约α/2,此时可见光相机的焦距相应的变为记录此时调焦镜组的位置,记为L1;
转动转台,使得十字靶成像在图像中的中心位置为(512,512),记录此时数显转台方位方向的角度A1和俯仰方向的角度B1,A1和B1是焦距为时可见光相机的光轴偏差;
重复上述步骤,调整可见光镜头的调焦镜组,使得可见光相机的焦距相应的变为和/>分别记录调焦镜组的位置为L2和L3;并标定焦距为/>和/>时可见光相机的光轴偏差A2、B2和A3、B3。
在一些实施例中,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,焦距误差不超过10%。
在一些实施例中,将可见光镜头调整至最短焦距,测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差,包括:
按照与标定其他位置的焦距和偏差过程中相同的方法测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差。
在一些实施例中,使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,并可直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景,包括:
快速设置需要的最长焦、和最短焦,并直接使用标定的光轴偏差,方位方向为A1~A4,俯仰方向为B1~B4,用于各种测量场景。
至此完成了可见光相机的装调和标定,
本文已经公开了示例实施例,并且虽然采用了具体术语,但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义,并且不用于限制的目的。在一些实施例中,对本领域技术人员显而易见的是,除非另外明确指出,否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特征和/或元素,或可与其他实施例相结合描述的特征、特征和/或元件组合使用。因此,本领域技术人员将理解,在不脱离由所附的权利要求阐述的本发明的范围的情况下,可进行各种形式和细节上的改变。
Claims (10)
1.一种可见光相机,其特征在于,包括:可见光镜头、可见光机芯,所述可见光镜头包括调焦镜组、聚焦镜组;
所述可见光镜头为连续变焦可见光镜头,将所述可见光机芯放置在所述可见光镜头后端组成可见光相机,将可见光相机固定在数显两轴转台上,与反射式靶标准直仪保持正对;可见光相机与数据采集***通过数据线相连;开启所述数显两轴转台、所述反射式靶标准直仪,将其靶标设置为点源靶;可见光经过所述调焦镜组到所述聚焦镜组,再到所述可见光机芯进行处理;调整数显两轴转台,使得点源靶标成像位于可见光相机输出的可见光图像中心区域内;
通过所述数据采集***、所述数显两轴转台、所述反射式靶标准直仪和自准直仪对所述可见光相机进行装调和标定,以使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。
2.根据权利要求1所述的可见光相机,其特征在于,点源靶标成像位于可见光相机输出的可见光图像中心的±10%区域内。
3.一种用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,包括:
通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰,锁定聚焦镜组的位置V,并测试最长焦f时的焦距,记录当前调焦镜组的位置L0;
微调可见光机芯的横向位置和光轴方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯光轴和可见光相机安装机械轴三轴合一;
标定其他位置的焦距和偏差,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,分别测试准确焦距以及各焦距处光轴与最长焦处光轴的方位和俯仰偏差,并将各焦距处的调焦镜组位置分别记为L1、L2和L3;
将可见光镜头调整至最短焦距,测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差,并将此时调焦镜组位置记为L4;
使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,并可直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景。
4.根据权利要求3所述的用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰,包括:
通过可见光镜头的电控***调整调焦镜组的位置,将可见光镜头调整到最短焦;再前后移动可见光机芯,同时观察可见光机芯输出的图像,使得点源靶标成像最清晰,操作时应当反复移动3-5次,保证可见光机芯的位置较准确;
保持可见光机芯位置不动,将可见光镜头调整到最长焦,通过可见光镜头的电控***调整聚焦镜组的位置,同时观察可见光机芯输出的图像,使得点源靶标成像最清晰,操作时也应当反复移动3-5次,保证聚焦镜组的位置较准确;
保证聚焦镜组位置不动,再次将可见光镜头调整到最短焦,查看点源靶标成像是否清晰,如不清晰,则前后移动可见光机芯,操作时也应当反复移动3-5次,直至成像清晰;
保持可见光机芯位置不动,将可见光镜头调整到最长焦,查看点源靶标成像是否清晰,如不清晰,则调整聚焦镜组的位置,操作时也应当反复移动3-5次,直至成像清晰;
反复上述步骤3-5次,使得可见光镜头长焦和短焦状态下,可见光相机均能清晰成像,此时保证可见光相机连续变焦时都能清晰成像;
锁定聚焦镜组的位置为V,将镜头调整至最长焦f,并记录最长焦时调焦镜组的位置。
5.根据权利要求3所述的用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,微调可见光机芯的横向位置和光轴方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯光轴和可见光相机安装机械轴三轴合一,包括:
将镜头调至最长焦状态,借助自准直仪和反射镜,微调可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一。
6.根据权利要求5所述的用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,借助自准直仪和反射镜,微调可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,将可见光镜头的最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一,包括:
将反射式靶标准直仪的靶标设置为十字靶;将自准直仪打开,调整自准直仪的口径对准十字靶标,通过自准直仪目镜观测该十字靶,先粗调后微调自准直仪俯仰和方位,使自准直仪的十字中心与十字靶标重合,将自准直仪锁定;
可见光相机后端面加装一面反射镜,调整可见光相机在数显两轴转台上的位置,使得自准直仪发出的十字光入射到可见光相机加装的反射镜上,固定可见光相机在转台上;反射回来成的十字像为反射像,通过自准直仪目镜观测反射像,如观测不到则调整数显转台俯仰和方位以观测到反射像;反射像进入视野后,通过调整数显两轴转台使反射像与自准直仪十字中心重合;将数显两轴转台方位和俯仰信息清零;
锁定通过反复调焦使得可见光镜头在长焦和短焦时可见光相机成像都清晰步骤中调整好的可见光镜头聚焦镜组的位置,将镜头调整至最长焦,此时在可见光机芯输出的图像中能够看到十字靶标的像;保持数显两轴转台不动,调整可见光机芯的横向位置和光轴偏移方向,使得十字靶标的像正处于可见光机芯输出的图像中心;此时达到镜头最长焦状态的光轴、可见光机芯中心轴和可见光相机安装机械轴三轴合一。
7.根据权利要求3所述的用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,标定其他位置的焦距和偏差,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约 处,分别测试准确焦距以及各焦距处光轴与最长焦处光轴的方位和俯仰偏差,并将各焦距处的调焦镜组位置分别记为L1、L2和L3,包括:
将可见光镜头保持在最长焦,使用数显两轴转台和反射式准直仪测试最长焦测试可见光相机的视场角,在方位和俯仰方向上转动转台,观察可见光相机输出的图像,记录十字靶的像从图像的一边移到另一边时,转台转过的方位角度值α1、α2和俯仰角度值β1、β2,则被测***的方位视场α和俯仰视场β如下:
α=α1-α2,β=β1-β2
调整可见光镜头的调焦镜组,同时测试视场角,直至相机的方位视场变为约α/2,此时可见光相机的焦距相应的变为记录此时调焦镜组的位置,记为L1;
转动转台,使得十字靶成像在图像中的中心位置为(512,512),记录此时数显转台方位方向的角度A1和俯仰方向的角度B1,A1和B1是焦距为时可见光相机的光轴偏差;
重复上述步骤,调整可见光镜头的调焦镜组,使得可见光相机的焦距相应的变为和分别记录调焦镜组的位置为L2和L3;并标定焦距为/>和/>时可见光相机的光轴偏差A2、B2和A3、B3。
8.根据权利要求7所述的用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,通过反复调整可见光镜头的焦距值,使得可见光镜头的焦距分别在约处,焦距误差不超过10%。
9.根据权利要求7所述的用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,将可见光镜头调整至最短焦距,测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差,包括:
按照与标定其他位置的焦距和偏差过程中相同的方法测试准确焦距以及此时光轴与最长焦时光轴的方位和俯仰偏差。
10.根据权利要求3所述的用于可见光相机装调和标定的方法,其特征在于,使用所述可见光相机时,直接设置聚焦值为V,调焦值为L0~L4,快速设置需要的焦距,并可直接使用标定的光轴偏差,用于各种测量场景,包括:
快速设置需要的最长焦、和最短焦,并直接使用标定的光轴偏差,方位方向为A1~A4,俯仰方向为B1~B4,用于各种测量场景。
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