[发明专利]一种变焦相机光轴晃动量的测量方法

说明书

本发明属于变焦相机的参数测量方法，为了解决现有技术中变焦相机光轴晃动量测量方法涉及测量设备多导致成本高，以及测量过程复杂和耗时长的技术问题，提供一种变焦相机光轴晃动量的测量方法，具体为：选定靶标，固定变焦相机，调节变焦相机至预设焦距；调整变焦相机，使变焦相机的光轴中心位置对准靶标中心，记录所述靶标中心到变焦相机中心处的第一横向脱靶量x₀和第一纵向脱靶量y₀；按预设角度间隔旋转变焦相机，分别记录靶标中心到变焦相机中心处的横向脱靶量x_n和纵向脱靶量y_n；对所得横向脱靶量和纵向脱靶量分别进行傅里叶变换，得到的二阶分量x_a和y_a，计算得到的即为该变焦相机在所述预设焦距下的光轴晃动量。

技术领域

本发明属于变焦相机的参数测量方法，具体涉及一种变焦相机光轴晃动量的测量方法。

背景技术

变焦光学系统一般由固定组、变倍组和补偿组三部分组成，变倍组和补偿组沿导轨或凸轮按特定规律运动，实现焦距的连续变化和像面的稳定，变倍组和补偿组沿导轨或凸轮运动时，由于导轨和凸轮加工、装配误差而使变倍组和补偿组与导轨和凸轮存在一定的间隙，该间隙不可避免，一般小于0.01mm-0.02mm。当变焦相机的安装方向与重力方向发生变化时，即使焦距不动，光轴依然会发生变化，而且在光电稳定平台中，变焦相机会随着安装平台的位置变化而发生变化。

如上所述，对变焦相机而言，光轴晃动量是由变倍组和补偿组与导轨和凸轮之间的间隙引起的。镜头装配好后，间隙量基本确定，导致光轴的晃动量基本是定值，不依赖焦距变化而变。但变焦相机的视场随着焦距的变化而变化，当变焦相机处在大视场时，即焦距较小时，光轴晃动量与视场的比值很小，因此光轴晃动量几乎可以忽略，从图像上看不出来。而当变焦相机处在小视场时，即焦距较长时，光轴晃动量与视场的比值会很大，变大的倍数由变焦相机的光学变倍数决定。例如，对30倍的光学变焦系统而言，光轴晃动量与视场的比值在小视场时的值就比在大视场时增大30倍，因此，晃动量在小视场时，即长焦距时很容易从图像中看出来。

对于光电稳定平台，其内部需要安装不同的光学载荷，载荷间的光轴会调试到相互平行状态，光学载荷在光电稳定平台工作的时候，俯仰会发生变化，即安装方向和重力方向的夹角会发生变化。当变焦相机的光轴自身的晃动量过大时，变焦相机的光轴就会出现不平行，在远距离瞄准的时候，瞄准的目标就会出现较大的偏差。因此，需要在安装前挑选出光轴晃动量较小的相机，或者在安装前测量光轴的晃动量，在安装后进行补偿。但无论是采取上述的哪种方式，均需要对变焦相机的光轴晃动量进行测量。

目前，对于变焦相机在指定焦距下的光轴晃动量的测量，一般是先将变焦相机在指定焦距下的光轴用激光器进行标定，将其标定成平行状态，作为一个整体放在平行光管前，变换不同的安装角度，测量激光光斑在变焦相机上的最大脱靶量，即为相机在指定焦距下的光轴晃动量。但这种方法的标定和测量过程较为复杂，并且该方法在测量过程中涉及较多的测量设备，造成测量时间较长、成本较高。

发明内容

本发明的主要目的是在于解决现有技术中变焦相机光轴晃动量测量方法涉及测量设备多导致成本高，以及测量过程复杂和耗时长的技术问题，提供一种变焦相机光轴晃动量的测量方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变焦相机光轴晃动量的测量方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1，选定靶标，固定变焦相机，调节变焦相机至预设焦距；

步骤2，调整变焦相机，使变焦相机的光轴中心位置对准靶标中心，记录所述靶标中心到变焦相机中心处的第一横向脱靶量x₁和第一纵向脱靶量y₁；

步骤3，按预设角度间隔旋转变焦相机i次，分别记录每次靶标中心到变焦相机中心处的横向脱靶量x_n和纵向脱靶量y_n，其中，i为正整数，1≤n≤i，n为整数；