[发明专利]一种电视-红外成像系统的视轴调节方法

说明书

本发明涉及一种电视‑红外成像系统的视轴调节方法，属于光电成像系统技术领域。本发明所述方法基于校正模型在电视成像系统及红外成像系统中的投影图像，对电视成像系统以及红外成像系统的方位、俯仰以及高低进行调节，实现电视成像系统的视轴与红外成像系统的视轴平行，该方法适应性强，易于操作，造价低廉。另外，本发明所述调节方法中还可以借助图像分析软件对投影图像进行像素级别的分析、计算，实现在调节过程中参数的量化，而且调节后的电视‑红外成像系统的光轴平行性精度较高。

技术领域

本发明涉及一种对电视-红外成像系统的视轴平行性进行调节的方法，属于光电成像系统技术领域。

背景技术

光轴平行性是电视-红外成像系统的重要指标。为使电视成像系统与红外成像系统的测量具有一致性，应保证电视-红外成像系统的光轴平行性保持在一定的精度之内。目前常用的光轴调节方法是野外测量法、平行光管法、五棱镜法和投影靶板法等，但是上述方法中存在着针对性较强、适应性差、精度低、操作困难诸多不利因素，而且调节过程中的指标很难量化判断，难以满足光轴一致性测试的高要求

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种电视-红外成像系统的视轴调节方法，该方法基于校正模型在电视成像系统及红外成像系统中的投影图像，对电视成像系统以及红外成像系统的方位、俯仰以及高低进行调节，实现电视成像系统的视轴与红外成像系统的视轴平行，该方法适应性强，易于操作，造价低廉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种电视-红外成像系统的视轴调节方法，所述方法步骤如下：

(1)将校正模型放置在平台上；

所述校正模型由壳体、金属丝(截面形状为圆形)和十字板组成；

所述十字板是由两块厚度以及宽度均相等的金属板垂直交叉形成的，且两块金属板的相交线以及两块金属板宽度的中点线共线，两块金属板的长度可以相等也可以不相等但不少于50mm；以两块金属板的相交线作为z轴，两块金属板中与z轴垂直的线分别作为x轴、y轴；

壳体是一个封闭的实心结构，由透明的光学材料(如光学晶体、光学玻璃、光学塑料等)制成，其内部加工有分别与十字板以及金属丝形状相匹配的安装槽；

金属丝和十字板分别置于与其相对应的安装槽中，金属丝在十字板的下面且位于y轴与z轴所构成的平面内，并且金属丝与z轴平行；其中，x轴及z轴分别与地面平行，y轴与地面垂直

(2)将电视成像系统放置在三轴调节装置上，并对校正模型中的金属丝投影成像，通过三轴调节装置调节电视成像系统的方位、俯仰以及高低，使金属丝在电视成像系统的靶面上的投影为圆形，实现金属丝与电视成像系统的视轴(即电视成像系统的靶面的中心线)重合，然后固定电视成像系统，作为调节红外成像系统的基准；

(3)将红外成像系统放置在三轴调节装置上，并对校正模型中的十字板投影成像，通过三轴调节装置调节红外成像系统的方位、俯仰以及高低，使十字板在红外成像系统的靶面上的投影为一个宽度相等且宽度为最小值的十字形，实现红外成像系统的靶面与十字板中x轴与y轴所构成的平面平行，则红外成像系统的视轴(即红外成像系统的靶面的中心线)与电视成像系统的视轴平行，然后固定红外成像系统，完成电视-红外成像系统的视轴调节；

其中，电视成像系统包括电视摄像机和镜头，红外成像系统包括红外机芯和镜头，三轴调节装置是一个能够在方位、俯仰以及高低方向进行调节的装置。

进一步地，金属丝与两块金属板的材质相同。

进一步地，壳体为实心的圆柱体结构，十字板的y轴方向与圆柱体的轴向方向相同，优选y轴与圆柱体的中心轴线重合。