[发明专利]基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法及系统

权利要求书

1.基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法，其特征在于，包括如下步骤：将靶标归零至靶标平面的中心，同时保证靶标平面与待校正的光电设备平面平行；开启光电设备的激光，控制靶标移动，直至激光束中心与靶标中心重合；

步骤A、

开启靶标白光光源，调节光电设备白光摄像头使靶标充满白光视场，并且图像清晰，获取此时光电设备的焦距值；

在此时的白光视场下成像，并进行图像处理，得到激光光轴与白光轴之间夹角，测量n次，求得夹角均值为α＝1/n∑αi，α为激光光轴与白光轴之间夹角的均值，αi为第i次测量时激光光轴与白光轴之间夹角；i取值为1至n间得到任意正整数，n为不小于3的整数；

步骤B、

开启靶标红外光源，光电设备红外摄像头使靶标充满红外视场，并且图像清晰，获取此时光电设备的焦距值；

在此时的红外视场下截图，进行图像处理，得到激光光轴与红外光轴之间夹角，测量n次，求得均值为β＝1/n∑βi，β为激光光轴与红外光轴之间夹角均值，βi为第i次测量时激光光轴与红外光轴之间夹角；

步骤C、

以激光光轴为基准，根据测量出的白光轴与激光光轴的夹角α、红外光轴与激光光轴夹角β，通过被校光电设备的自动控制协议，向被校正光电设备发送补偿误差值，进行被校正光电设备的第一次校正，并计算出第一次校正的联合方差：σ²＝1/n∑((αi－α)²+(βi－β)²)；

步骤D、

重复循环上述步骤A、步骤B与步骤C，直至σ²无限趋近于0或最大允许设定的误差，或达到设定的自动校正次数。

2.根据权利要求1所述的基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法，其特征在于，通过在靶标侧面贴上荧光条，调整靶标的俯仰与方位，靶标四周荧光条超过光电设备视场范围时，即认为靶标平面与待校正的光电设备平面平行。

3.根据权利要求1所述的基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法，其特征在于，靶标采用三脚架固定，并且三脚架与光电设备的间距为50±5m。

4.根据权利要求1-3任意所述基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法的校正系统，其特征在于，包括靶标、三脚架以及上位机；

三脚架包括支架，以及设于支架上的电源管理模块、方位运动机构、俯仰运动机构、运动控制模块以及主控模块；

电源管理模块用于为校正系统供电；

主控模块与上位机通信连接，并统筹控制其他各个模块的运行；

方位运动机构用以调整靶标方位，俯仰运动机构用于实现靶标进行俯仰运动，运动控制模块受主控模块的统筹控制方位运动机构与俯仰运动机构的运动，以实现靶标位置归零、运动平滑化以及靶标扫描；

靶标包括多普光源产生模块与激光束中心定位模块；多普光源产生模块用于发射白光光源或红外光源；激光束中心定位模块用于采集激光信号，并反馈于主控模块，主控模块接收激光信号后控制运动控制模块移动靶标，直至靶标中心与激光束中心重合。

5.根据权利要求4所述的基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法的校正系统，其特征在于，还包括无线通信模块，主控模块与上位机通过无线通信模块连接。

6.根据权利要求4所述的基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法的校正系统，其特征在于，多普光源产生模块包括四倍数个白光光源与四倍数个的红外光源；白光光源与红外光源一一对应，布设于靶面四边线的中点处。

7.根据权利要求4所述的基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法的校正系统，其特征在于，多普光源产生模块包括驱动电路、LED以及电阻；主控电路控制驱动电路；驱动电路分别独立控制LED与电阻；其中，LED提供白光光源；电阻提供红外光源。

8.根据权利要求4所述的基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法的校正系统，其特征在于，多普光源产生模块还包括四倍数个感光元件，感光元件均匀布置于过靶标中心的垂直交叉线上；激光束中心定位模块通过感光元件获取激光信号。

9.根据权利要求4所述的基于光轴一致性测量的无限逼近自动校正方法的校正系统，其特征在于，激光束中心定位模块包括串接的前端调理电路与信号处理电路；前端调理电路包括串接的光电转换电路及信号放大电路；光电转换电路接收感光元件反馈的激光信号；感光元件设于靶面上；信号处理电路包括串接的高精度高速比较器与FPGA，高精度高速比较器用于接收信号放大电路放大的电信号；FPGA处理的电信号发送至主控模块。