[发明专利]一种运动成像补偿装置及运动补偿方法

权利要求书

1.一种运动成像补偿装置，其特征在于：所述运动成像补偿装置包括基座、成像单元、运动补偿单元与控制系统，所述基座用于固定成像单元以及运动补偿单元的空间位置，控制系统控制运动成像补偿装置的运行，所述运动补偿单元包括主旋转结构与次旋转结构，还包括光学部件设置在成像单元感光靶面与成像目标之间的光路上的光学部件，所述光学部件跟随次旋转结构的旋转轴旋转，所述次旋转结构的旋转轴心位于以主旋转结构旋转轴心为原点的射线上，所述主旋转结构与次旋转结构的旋转方向相反，旋转的角速度相同。

2.根据权利要求1所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：所述主旋转结构上设有多个次旋转结构。

3.根据权利要求1所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：所述光学部件包括与次旋转结构连接的光学器件；以及设置在镜头前或镜头透镜组中间或焦平面与镜头之间的光学器件，所述光学器件采用反射器件、陷波反射器件、半透半反器件、凹柱面反射器件、凸柱面反射器件、球面反射器件、带通器件、远心光路器件中任意一个、或任意两个或两个以上的组合。

4.根据权利要求3所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：与次旋转结构连接的光学器件由2个以上反射方向的反射镜面组合，侧视呈“Λ”型的结构，反射镜面具有不同的或相同的光谱特性或/和光学特性。

5.根据权利要求3所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：与次旋转结构连接的光学器件旋转轴与次旋转结构的旋转轴垂直，运动补偿成像过程中，该光学器件旋转轴的轴向与相对运动的方向平行。

6.根据权利要求1所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：所述运动成像补偿装置包括的运动部件均处于真空或空气稀薄的密封环境内，或者运动补偿单元、成像单元均处于真空或空气稀薄的密封环境内。

7.根据权利要求1所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：所述主旋转结构上设置一个同心旋转结构，所述同心旋转结构上设置成像单元，在指定成像的时刻内或对应的主旋转结构的运动补偿角度区间α内，所述同心旋转结构与主旋转结构以相同的角速度速率反向转动，所述成像单元跟随同心旋转结构进行旋转，保持相机主光轴随成像视场移动。

8.根据权利要求1所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：在成像单元构成的成像光路里，包括一个或多个投射激光图案到成像目标上的激光装置，投射激光束的装置为激光点投射器、结构光投射器或激光测距仪；投射到成像目标的激光图案包括光斑或光图案，光斑或光图案基于激光波长和形状进行组合。

9.根据权利要求要求8所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：所述激光装置与次旋转结构相连接，该装置随着次旋转结构的旋转而转动。

10.根据权利要求1所述的一种运动成像补偿装置，其特征在于：包括2个运动补偿单元，2个运动补偿单元具有各自的主旋转结构与次旋转结构，在所述成像补偿角度α内，2个主旋转结构及次旋转结构的旋转参数相同，方向相反，2个次旋转结构上光学部件的同向位移和姿态角角度匹配，保证成像光路的光程不变或光程变化小于给定的阈值。

11.一种运动成像补偿方法，其特征在于：

A：设运动成像补偿装置与成像目标之间的相对运动为平行运动或是弧形转动运动；

B：运动补偿单元的主旋转结构单向旋转，处于主旋转结构上的次旋转结构与连接的光学部件的线速度分量方向与成像目标运动的方向相同，一次感光成像的时间对应于运动补偿单元主旋转机构转动经过的补偿角度为α，在补偿角度α内，相对运动速度差值保持在设定的阈值内；

C：与次旋转结构连接在一起的光学部件在次旋转结构控制下转动，成像单元的构象光线角度变化的差值保持在设定的阈值内，使成像单元与成像目标视场在近似于相对静止的状态下感光成像。