[发明专利]一种可互换成像传感器适配器

说明书

技术领域

本发明涉及靶场光测领域，具体涉及一种可互换成像传感器适配器。

背景技术

光测是靶场的重要外测手段，由于其非接触、直观、高精度的特点，在靶场试验景象记录、异常现象分析、姿态测量等任务中具有不可替代作用。但是目前靶场光测设备不能同时满足新型武器试验任务的高光强动态范围、高时间分辨率、高可变空间分辨率等的成像要求。在目标初段光测时，目标的光辐射强度动态范围大、光谱辐射信息丰富、目标细节较多，而随着目标运动距离的增大，目标的光辐射强度动态范围和所呈现出的细节信息将发生显著变化，现有单套设备对其全过程的成像效果不甚理想。

现有光测设备的光学镜头与图像传感器固定搭配，灵活适用性方面有待提高。大口径光学成像系统更新换代较慢，而图像传感器技术和图像处理技术进步日新月异，目前两者的固定搭配使得靶场光测系统技术能力提升困难，难以跟上各类成像传感器技术突飞猛进的发展，或者需要花费大量的人力物力重新设计生产新装备，无法满足靶场新型先进武器试验快速发展的光测要求。

发明内容

本发明提供一种可互换成像传感器适配器。该可互换成像传感器是主镜与相机之间增加的一组与其对应的相机匹配的镜头，可适应不同靶面大小的相机，在适配器与相机连接，并作为一个整体部件在使用过程中更换。该可互换成像传感器适配器构成“主镜+适配器+多相机”结构。实现主镜头与不同成像传感器的适配，采用同一主镜即可针对不同任务需求方便的更换成像传感器，使大口径经纬仪与成像传感器发展水平同步。

可互换成像传感器适配器包括：一组适配器，每个适配器前端1与主镜头接口互连，每个适配器后端2与对应相机3接口互连；适配器与相机数量一致；

适配器与相机一起作为整体部件，在使用过程中更换，实现主镜头与不同成像传感器的适配。

为了实现适配器互换的同时不影响整机的像质，适配器可采取以下两种方案来实现。

1）适配器Ⅰ后端安装基准面6与相机用螺钉4连接，确保适配器Ⅰ更换后相机上成清晰像；同时用内螺纹圆柱销5来对安装基准面6定位，其结构如图1所示。这种结构方式连接牢靠，定位准确，但更换时需要拧螺钉。

2）适配器Ⅱ采用燕尾槽7的结构形式来实现其快速更换，并用固紧螺钉8拧紧，使其与相机连接牢靠，如图2所示。这种结构安装快速，但长时间使用后燕尾槽容易磨损，造成误差。

与现有技术相比，本发明具有以下明显的优点：

1）成像传感器可互换：采用同一主镜即可针对不同任务需求灵活便捷的更换成像传感器，达到对某一任务的最佳性能。

2）可实现昂贵主设备的可重构、可重用性，节约成本。

3）可以最经济、方便地将最新的成像传感器用于已有的装备，实现经纬仪与成像传感器发展水平同步。

附图说明

图1适配器Ⅰ结构示意图；

图2适配器Ⅱ结构示意图；

图3适配器Ⅰ装配图；

图4适配器Ⅱ装配图。

具体实施方式

光测相机可互换成像适配器可实现不同靶面尺寸相机的快捷互换以及不同的主镜—相机组合方式设计，采用同一主镜即可针对不同任务需求灵活便捷的更换成像传感器。可互换成像传感器适配器可实现昂贵主设备的可重构、可重用性，可以最经济、方便地将最新的成像传感器用于已有的装备，实现经纬仪与成像传感器发展水平同步，在靶场光测中实现目标高质量成像具有重要意义。

本可互换成像传感器适配器不仅适用于高动态范围成像模块硬件结构设计，而且在高时间和空间分辨率成像模块硬件结构设计中的适应性良好。

相机可互换适配器主要包括与相机接口互连的适配器后端和与主镜头接口互连的适配器前端两部分，实现主镜头与不同成像传感器的适配，采用同一主镜即可针对不同任务需求方便的更换成像传感器，使大口径经纬仪与成像传感器发展水平同步。

由光学原理可知，为了适应不同靶面大小的相机，在主镜与相机之间增加一组镜头，使之与其对应的相机匹配，该组镜头与相机一一对应，称之为适配器。同时为了避免分光装置的结构与主镜干涉，适配器分为前端部分和后端部分，前端部分在主镜与分光装置之间，后端部分与相机连接，并作为一个整体部件在使用过程中更换。

为了实现适配器互换的同时不影响整机的像质及后续的图像融合，采取以下两种方案来实现。

适配器Ⅰ后端安装基准面6与相机用螺钉连接，确保适配器Ⅰ更换后相机上成清晰像；同时用内螺纹圆柱销来对安装基准面位置定位。