[发明专利]一种红外对焦光学成像系统及红外对焦方法

权利要求书

1.一种红外对焦光学成像系统，包括用于成像并依次设置的前透镜组、 第一透镜组、第二透镜组和后透镜组，所述前透镜组，第一透镜组、第二 透镜组和后透镜组等价为一理想透镜部；还包括

变焦电机，变焦电机带动所述第一透镜组和所述第二透镜组水平运行 到指定的位置，形成特定的放大倍率；

摄像部，所述摄像部对所成的像进行摄像；

照明组件，为红外对焦光学成像系统提供光源；

对焦电机，所述对焦电机带动所述摄像部以一定步数上下往复运动；

其特征在于，还包括一测量被摄物体和所述理想透镜部距离的红外测 距模块。

2.根据权利要求1所述的红外对焦光学成像系统，其特征在于，所述 红外对焦光学成像系统还包括缩短水平光路的反射镜，所述反射镜设置于 所述后透镜组的后方，入射光线经过所述反射镜反射进所述摄像部。

3.根据权利要求1所述的红外对焦光学成像系统，其特征在于，所述 红外对焦光学成像系统还包括对照明组件进行散热的散热风扇。

4.根据权利要求1所述的红外对焦光学成像系统，其特征在于，所述 前透镜组、第一透镜组、第二透镜组和后透镜组均由多个凸透镜或凹透镜 组成。

5.根据权利要求1所述的红外对焦光学成像系统，其特征在于，所述 红外测距模块包括一发射红外光的红外发射管和位置敏感检测器，所述红 外发射管以一定的角度发射红外光，经障碍物反射后的红外光被位置敏感 检测器接收，红外光照射在位置敏感检测器的不同位置产生不同的电压。

6.根据权利要求1所述的红外对焦光学成像系统，其特征在于，所述 摄像部为CCD摄像头。

7.根据权利要求1所述的红外对焦光学成像系统，其特征在于，所述 照明组件为LED光源。

8.一种光学成像系统的红外对焦方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：首先变焦电机带动第一透镜组和第二透镜组运动到指定位置， 形成一个特定的放大倍率，在该放大倍率下，通过图像对焦的方法获取多 组图像清晰时物距和像距的数据；

步骤b：由高斯成像公式可知物距和像距呈反比例函数关系，用MATLAB 软件进行反比例曲线拟合，得出本系统中物距与像距的具体关系式和物距u 与像距v的反比例曲线图；

步骤c：将物距与像距的具体关系式写入单片机控制程序中，根据红外 测距模块测量到的物距u推算出对应的像距v，再换算成对焦电机需要移动 的距离，对焦电机通过丝杆机构带动摄像部上下运动。