[发明专利]基于温度补偿多视场切换标定控制方法及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种基于温度补偿多视场切换标定控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：根据光学系统的镜片数量和视场数，分别采集多个离散温度点下各个视场清晰时各个镜片的位置值；

步骤二：基于多个离散温度点下不同视场清晰时的镜片位置按照每段不少于两个温度点进行分段曲线拟合；

步骤三：实时采集系统温度，将实时采集的系统温度分别代入相邻的两个温度段拟合曲线得到两组目标位置值，曲线拟合采用线性拟合和多项式拟合混合使用的方法，并以采集温度值到两个相邻温度段的距离值作为比重，计算两条曲线在采集温度值处的曲线插值作为最终镜片目标位置值；

步骤四：以计算出的位置值为镜片位置目标，基于分段PID算法实现任意温度下的多视场快速稳定切换；

所述线性拟合和多项式拟合混合使用的方法包括：

(1)在确定的某个视场k和镜片i，整个需要标定的温度区间的P-1个温度段，平均每个温度段对应镜片清晰位置偏移为：

(2)对于某个具体的温度区间j，若则该段区间采用多项式拟合，若则采用线性拟合；

(3)实时采集系统温度，将实时温度分别代入相邻的两个温度段拟合曲线得到两组目标位置值，并以采集温度值到两个相邻温度段的距离值作为比重，计算两条曲线在采集温度值处的线性插值作为最终镜片目标位置值；

所述分段PID算法是通过对镜片目标位置Pg(t，i，j，k)和当前位置P_c(t，i，j，k)进行比较得到下述分段PID控制算法：

其中，TH1为镜片位置允许误差范围区域限位值，TH2为PID算法控制区域限位值，TH3为P算法控制限位值。

2.根据权利要求1所述的基于温度补偿多视场切换标定控制方法，其特征在于:

所述步骤一中的多个离散温度点下各个视场清晰时各个镜片的位置值记为pp，pp由下式表示：

PP＝[L₁，L₂，...L_M]

式中假设所述的光学系统具有M个可调镜片，N个需要切换的视场，采集P个离散温度的数据；L_i表示第i个镜片的位置参数，f_i(j，k)表示第i个镜片第j个温度点的第k个视场的位置值。

3.根据权利要求1所述的基于温度补偿多视场切换标定控制方法，其特征在于：

所述步骤一中的位置值采用定位器/滑动变阻器/数字编码器的方式采集，或者由其它设备直接提供位置信息。

4.根据权利要求1所述的基于温度补偿多视场切换标定控制方法，其特征在于：

所述步骤二中的分段曲线拟合包括线性拟合/二次函数曲线/多次曲线拟合/指数曲线拟合。

5.根据权利要求4所述的基于温度补偿多视场切换标定控制方法，其特征在于，所述线性拟合为：

对于一个确定的镜片i和视场k，以T_j、T_j+1两个相邻温度点为参考点，拟合出该温度段内的位置曲线为：

一个镜片在一个确定的视场共需要拟合出P-1条曲线，对于有M个可调镜片，N个视场的光学系统共需要拟合M·N·(P-1)条曲线。

6.根据权利要求4所述的基于温度补偿多视场切换标定控制方法，其特征在于，所述二次函数拟合为：

对于一个确定的镜片i和视场k，以T_j、T_j+1、T_j+2三个相邻温度点为参考点，拟合出该温度段内的位置曲线为：

一个镜片在一个确定的视场共需要拟合出P-2条曲线，对于有M个可调镜片，N个视场的光学系统共需要拟合M·N·(P-2)条曲线。