[发明专利]平台光电装备的任意轴距多光轴一致性检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴线测量设备，具体地说是一种平台光电装备的任意轴距多光轴一致性检测装置及方法。

背景技术

当前，集可见光（含微光）成像、激光测距、红外热成像等为一体的多光学传感器集成的平台光电装备已在各型武器系统上得到了广泛应用，其共同承担了观测瞄准、方位指示、目标跟踪、夜间成像等作战任务，显著提高了武器装备的射击精度和作战效能。针对平台光电装备开展多光轴一致性检测对确保武器系统射击精度具有重要意义。

目前常用的多光轴一致性检测方法有：投影靶板法、小口径平行光管法、大口径平行光管法、激光光轴仪法、五棱镜法等，但目前基于这些方法的检测仪器往往都需要光学系统提供理想的无穷远目标，且检测设备体积大、重量大，对环境要求高，自动化程度低，准备周期长，只适合在实验室使用，无法满足野外环境下在线快速检测需求。查阅文献资料表明：目前有科研单位致力于改善这些常用的检测方法以适应野外在线检测需要，但是这些检测方法只能检测光轴轴距在有限范围内的装备，对于轴距较大的情况需要借助光学合像系统或光束移轴器，这样不仅增加了检测装置体积，同时也将引入新的误差，且基于上述方法研制的检测设备需长时间进行光学系统调节和标定，不能满足快速检测需求；另外，一些科研单位也尝试采用图像处理的方法解决多光轴一致性检测问题，但是这些方法大都需要合作目标，且无法解决激光光轴与可见光（微光）光轴一致性检测问题。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种平台光电装备的任意轴距多光轴一致性检测装置，以解决现有的检测装置体积大、重量大和对环境要求高的问题。

本发明的目的之二就是提供一种平台光电装备的任意轴距多光轴一致性检测方法，以满足对任意轴距的多光学传感器光轴一致性的野外在线快速检测需求。

本发明目的之一是这样实现的：一种平台光电装备的任意轴距多光轴一致性检测装置，包括有：

半透半反镜，与第一位置敏感器件和反射镜相接，用于反射并透射由被测激光装备所发射的激光，反射后的激光光束直射入所述第一位置敏感器件，透射后的激光光束作为入射光束射向所述反射镜；

反射镜，与所述半透半反镜和第二位置敏感器件相接，用于对透射过所述半透半反镜后的激光光束进行反射，反射后的激光光束直射入所述第二位置敏感器件；

第一位置敏感器件，分别与所述半透半反镜和模数转换器相接，用于检测激光经所述半透半反镜反射后激光光斑的第一位置信号，并将检测到的第一位置信号发送至模数转换器；

第二位置敏感器件，分别与所述反射镜和模数转换器相接，且与所述第一位置敏感器件共轴，用于检测激光经所述反射镜反射后激光光斑的第二位置信号，并将检测到的第二位置信号发送至模数转换器；

模数转换器，分别与所述第一位置敏感器件、所述第二位置敏感器件和数据控制处理系统相接，用于接收所述第一位置信号和所述第二位置信号并分别进行模数转换，之后输出给数据控制处理系统；

CCD成像组件，与图像采集卡相接，且与所述第一位置敏感器件和所述第二位置敏感器件共轴，用于对远场固定目标进行成像并将图像输出给图像采集卡；

图像采集卡，与所述CCD成像组件和数据控制处理系统相接，用于将CCD成像组件采集到的图像进行模数转换，之后输出给数据控制处理系统；以及

数据控制处理系统，分别与所述模数转换器和所述图像采集卡相接，用于接收由所述模数转换器所传输的激光光斑的第一位置信息和第二位置信息，还接收由所述图像采集卡所传输的CCD成像组件采集到图像信息，还接收由被测平台光电装备中的可见光传感器和红外传感器分别输出的远场固定目标的图像信息；之后根据所述第一位置信息、所述第二位置信息以及所述第一位置敏感器件和所述第二位置敏感器件之间的间距计算得出被测激光装备激光发射光轴与所述CCD成像组件光敏面中心轴之间的偏差角，并采用模板匹配方法对CCD成像组件采集到图像信息以及可见光传感器和红外传感器分别输出的图像信息进行图像预处理、图像匹配及光轴平行性计算，得出同一固定目标在不同图像中的位置偏差，进而得出可见光传感器和红外传感器分别与所述CCD成像组件光敏面中心轴之间的偏差角，最终计算得出被测平台光电装备的各光学传感器之间的光轴偏差角。