[发明专利]靶标自动调向式光轴平行性检测方法及装置

权利要求书

1.一种靶标自动调向式光轴平行性检测装置，其特征在于，包括：

视频采集装置，用于采集被测光电侦测系统的成像系统分划板上的图像；

靶标自动调向装置，分别与平行光管和伺服控制系统相接，用于对平行光管发出的平行光束进行调向处理，所述靶标自动调向装置包括反射镜、x轴调向反射镜、y轴调向反射镜、与所述x轴调向反射镜固定连接且用于控制x轴调向反射镜转动角度的第一电动机和与所述y轴调向反射镜固定连接且用于控制y轴调向反射镜转动角度的第二电动机，在所述第一电动机和所述第二电动机上均安装有用于测量角位移的码盘；所述反射镜、所述x轴调向反射镜和所述y轴调向反射镜由下到上依次设置；

平行光管，与所述靶标自动调向装置相接，用于产生光轴平行性检测中靶标轴十字分划图像所需的平行光束；

伺服控制系统，分别与所述靶标自动调向装置和计算机相接，用于根据计算机所接收到的所述视频采集装置所采集的视频信号调整所述靶标自动调向装置，以将所述视频采集装置所采集的靶标十字分划图像的中心与被测光电侦测系统的待测光轴的十字分划图像的中心对准；

计算机，与所述伺服控制系统和所述视频采集装置相接，用于处理所述视频采集装置输送的图像信号，并根据图像数据的处理结果向所述伺服控制系统发送伺服控制命令。

2.根据权利要求1所述的靶标自动调向式光轴平行性检测装置，其特征在于，在所述靶标自动调向装置的底端安装有用于实现所述靶标自动调向装置的高精度平移的平移导轨。

3.一种靶标自动调向式光轴平行性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、根据权利要求1安装靶标自动调向式光轴平行性检测装置：靶标自动调向式光轴平行性检测装置包括视频采集装置、靶标自动调向装置、平行光管、伺服控制系统和计算机；所述靶标自动调向装置包括反射镜、x轴调向反射镜、y轴调向反射镜、与所述x轴调向反射镜固定连接且用于控制x轴调向反射镜转动角度的第一电动机和与所述y轴调向反射镜固定连接且用于控制y轴调向反射镜转动角度的第二电动机，在所述第一电动机和所述第二电动机上均安装有用于测量角位移的码盘；所述反射镜、所述x轴调向反射镜和所述y轴调向反射镜由下到上依次设置；在所述靶标自动调向装置的底端安装有用于实现所述靶标自动调向装置的高精度平移的平移导轨；

所述平行光管的输出端与所述靶标自动调向装置的所述反射镜的入射端相接，所述被测光电侦测系统的输入端与所述y轴调向反射镜的输出端相接，所述伺服控制系统分别与所述第一电动机、设置在所述第一电动机上的所述码盘、所述第二电动机和设置在所述第二电动机上的码盘相接，所述视频采集装置的输入端与被测光电侦测系统相接，且将视频采集装置放置于被测光电侦测系统的目镜处，所述视频采集装置的输出端与所述计算机的输入端相接，所述计算机的输出端与所述伺服控制系统相接；

b、通过所述视频采集装置采集被测光电侦测系统的成像系统十字分划板上的图像，成为第一待测光轴十字分划图像；将被测光电侦测系统的第一待测光轴的输入端与所述靶标自动调向装置中的所述y轴调向反射镜的输出端相接，并将所述靶标自动调向装置中的所述x轴调向反射镜和所述y轴调向反射镜调到初始位置；

c、开启平行光管使所述平行光管产生平行光束，所述平行光管产生平行光束经所述靶标自动调向装置入射到被测光电侦测系统，所述平行光管产生的平行光束经过平行光管内部的十字分划板后成为靶标十字分划图像被测光电侦测系统接收，被测光电侦测系统将接收到的靶标十字分划图像输入到所述视频采集装置，再由视频采集装置输入到计算机；

d、输入到计算机的视频信号经过图像处理方法将所述平行光管产生的靶标十字分划图像的十字中心和被测光电侦测系统的第一待测光轴十字分划图像的十字中心提取出来，并以所述靶标十字分划图像的十字中心为基准建立平面直角坐标系，识别被测光电侦测系统的的第一待测光轴十字分划图像的十字中心所在的象限及距靶标十字分划图像的十字中心的距离，通过所述伺服控制系统控制靶标自动调向装置中的第一电动机和第二电动机，通过调整x轴调向反射镜和y轴调向反射镜的偏转角度来调整所述平行光管产生的平行光束的光束方向，保证靶标十字分划图像的十字中心与第一待测光轴十字分划图像的十字中心重合；

e、从安装在所述第一电动机上的码盘和安装在所述第二电动机上的码盘分别读出靶标十字分划图像的十字中心由初始位置到与第一待测光轴十字分划图像的十字中心重合时x轴调向反射镜的偏转角度α₁与y反射镜片偏转角度β₁，将α₁与β₁输出至所述计算机；

f、将所述靶标自动调向装置中的所述x轴调向反射镜和所述y轴调向反射镜恢复到初始位置，通过所述视频采集装置采集被测光电侦测系统的成像系统十字分划板上的图像，成为第二待测光轴十字分划图像；利用所述平移导轨对所述靶标自动调向装置进行平移，使被测光电侦测系统的第二待测光轴的输入端与所述靶标自动调向装置中的所述y轴调向反射镜的输出端相接；

g、按照步骤c、步骤d和步骤e的方法对被测光电侦测系统的第二待测光轴进行图像的处理，得到靶标十字分划图像的十字中心由初始状态到与第二待测光轴十字分划图像的十字中心重合时x轴调向反射镜的偏转角度α₂与y轴调向反射镜偏转角度β₂，将α₂与β₂输出至所述计算机；

h、将输入到计算机的数据α₁、β₁、α₂和β₂代入计算机内设定的检测算法数学模型计算光轴平行性误差γ，并且将结果显示在计算机上。

4.根据权利要求3所述的靶标自动调向式光轴平行性检测方法，其特征在于，在步骤b中，按照左手坐标系规则在所述靶标自动调向装置上建立x₀y₀z₀直角坐标系，其原点为o₀，其中y₀轴指向所述靶标自动调向装置的顶部，所述x轴调向反射镜的初始位置为所述x轴调向反射镜的镜面与x₀o₀z₀平面成45°角，且所述x轴调向反射镜的中心轴线与z₀轴平行；

所述y轴调向反射镜的初始位置为所述y轴调向反射镜的镜面与x₀o₀y₀平面成45°角，且所述y轴调向反射镜的中心轴线与x₀轴平行。