[发明专利]用于标定光电产品安装偏差的观察评估装置及解算方法

说明书

本发明提供了一种用于标定光电产品安装偏差的观察评估装置，通过网络摄像机采集多组图像信息，通过控制计算机上的软件模块实时显示采集的图像数据，控制计算机记录当前图像目标点的位置信息，并通过RS422串口通信获取角度信息，软件模块对角度信息进行分析处理，并把角度信息在本地保存，将同一目标位于相机坐标系的信息和产品坐标系的信息分别转换到地理系下进行比较，求解得到两坐标之间的偏差转换矩阵，即可标定光电产品的安装偏差角。本发明的光电产品在试验室环境下开展动态性能试验提供高精度的测试环境，不仅大大提高了地面测试效率，并为光电产品开展关键技术研究、关键指标验证、关键功能性能考核提供了有力保障。

技术领域

本发明涉及机载光电测试领域，尤其是一种用于标定光电产品的评估装置及解算方法，主要用于评估光电产品瞄准线与飞行姿态激励转台回转轴之间的平行误差。

背景技术

世界各国在光电产品的研制过程中，都特别重视系统的仿真及测试研究，将测试验证作为系统研制和生产过程的重要环节，甚至要求系统验证与研制平行发展。而国内在光电系统的测试技术方面起步较晚，对考核机载光电系统性能的测试手段还不全面。尤其从未来实战需求出发，亟需建立机载光电产品的地面测试环境，完善并拓展地面测试手段，为光电产品的性能验证以及核心算法的调试开发提供支持。

根据以往的实验经验，在使用飞行姿态激励转台对光电产品进行动态性能测试时，因为缺乏有效手段来校正光电产品与转台间的安装偏差，造成光电产品瞄准线与飞行姿态激励转台回转轴之间不平行，因而无法定量考核光电系统的跟踪性能指标，且造成地面测试效率低，测试结果不具备参考意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于标定光电产品安装偏差的观察评估装置及解算方法。本发明的目的在于设计一种用于标定光电产品安装偏差的快速观察评估装置，适用于评估光电产品瞄准线与飞行姿态激励转台回转轴之间的平行误差，以标定光电产品安装姿态偏差，为产品在实验室环境下的动态性能试验奠定基础，支持产品的姿态校准、地理跟踪算法的开发与验证。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于标定光电产品安装偏差的观察评估装置，包括网络摄像机、RS422通信模块、控制计算机和软件模块，通过网络摄像机采集多组图像信息，通过控制计算机上的软件模块实时显示采集的图像数据，操作人员通过选取感兴趣的图像目标点，控制计算机记录当前图像目标点的位置信息，并通过RS422串口通信获取转台的方位角、俯仰角和横滚角信息，软件模块对方位角、俯仰角和横滚角信息进行分析处理，并把方位角、俯仰角和横滚角信息在本地保存，将同一目标位于相机坐标系的信息和产品坐标系的信息分别转换到地理系下进行比较，求解得到两坐标之间的偏差转换矩阵，即可标定光电产品的安装偏差角。

所述网络摄像机采用5000系列型号为A5201CG50的GigE面阵工业相机，相机帧率为50Hz，输出图像分辨率为1920×1200，完成图像的高帧频采样，并把原始图像数据回传给控制计算机，由控制计算机上的高帧频图像采集记录模块进行图像采集，最终在控制计算机软件中显示分辨率为1080P的高清图像。

所述RS422串口通信模块提供全调制解调器控制信号，确保与飞行姿态激励转台进行串口通信，获取转台的方位角、俯仰角和横滚角，每个端口数据速率达1Mbps。

所述控制计算机采用工业平板电脑，配置千兆以太网卡接收网络摄像机传输的图像数据，配置多个串口接口，用于获取飞行姿态激励转台的方位角、俯仰角和横滚角信息；集成多个软件模块用以实现对高帧频图像采集和记录，对目标角度信息的分析，求解光电产品的安装偏差角以及对实验数据的记录管理。

所述软件模块安装在控制计算机上，包含高帧频图像采集记录模块、目标角度分析模块、分析偏差角度模块和实验数据管理模块，其中：

高帧频图像采集记录模块实时接收并处理网络摄像机输出的图像数据，显示图像数据，并根据需求存储在本地文件；