[发明专利]一种基于图像相关检测的快速反射镜稳像系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像相关检测的快速反射镜稳像系统，它由成像光学系统(1)、快速反射镜(2)、大面阵焦平面探测器(3)、两个微型高速CMOS探测器(4)和FPGA图像相关处理单元(5)组成，其特征在于：

所述的快速反射镜(2)采用压电陶瓷快摆镜；

所述的两个微型高速CMOS探测器(4)并排安装在大面阵焦平面探测器(3)两侧，与大面阵焦平面探测器距离不超过2mm；

光学信号通过成像光学系统经过快速反射镜(2)的反射后将信号汇聚在大面阵焦平面探测器(3)与两个辅助微型高速CMOS探测器(4)上面，两个辅助微型高速CMOS探测器(4)对运动的图像进行高速采样，通过实时图像相关的方法获得图像在焦平面的偏移量，通过FPGA图像相关处理单元(5)实时给出图像的偏移量，偏移量反馈给快速反射镜的控制器，控制快速反射镜的偏转，使图像在焦平面上稳定，最后大面阵焦平面探测器对稳定的图像进行积分，这样大面阵焦平面探测器就获得了高分辨率的图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像相关检测的快速反射镜稳像系统，其特征在于：所述的焦平面的偏移量计算方法步骤如下：

1).由高速微型CMOS探测器(4)输出的图像送入到FPGA的图像输入接口，首先经过FPGA的图像预处理单元，对图像进行相关算法的预处理操作，即暗流校正、增益校正；

2).输入图像进行预处理后，分别对参考帧图像和当前帧图像并行进行基-2快速傅里叶变换；

3).参考帧图像和当前帧图像进行FFT变换后，再对参考帧图像的FFT取共轭，与当前帧图像的FFT直接相乘运算，将乘得的结果再进行IFFT傅里叶逆变换，这样就完成了两帧图像的相关运算；

4).最后通过曲面拟合，取相关运算结果中最大值的位置，位置坐标就是两帧图像之间的位置偏移量。