[发明专利]一种快速反射镜实时补偿的方法及系统

说明书

本发明实施例公开一种反射镜实时补偿的方法和系统。本发明实施例所提供的反射镜实时补偿的方法提出一种利用先验数据并结合时间规划路径的像移补偿方法，将像移补偿过程分成加速、补偿和回归三个阶段，具体为将快速反射镜到达最大补偿速度及稳定的时间，作为快速反射镜的加速时间段T1；将快速反射镜从首位置到末位置并稳定的时间范围，作为回归时间段T3；其余的时间段作为像移补偿阶段T2。在T2时间段内，通过PID控制算法，实时补偿运动像移。该补偿方法和系统使得补偿的过程更加模式化和简单化，并减少相应处理器的运算量。

技术领域

本发明涉及光学装置的技术领域，具体涉及一种快速反射镜实时补偿的方法及系统。

背景技术

动态成像相机由于成像时像面与景物存在相对运动，因此，动态成像相机需要利用快速反射镜对二者的相对运动进行补偿。目前，CCD器件或者CMOS器件成像时，均有一个单帧成像周期和一个曝光时间。单帧成像周期为连续两次成像的时间间隔T，曝光时间为器件成像时的时间长度texp。单帧成像周期T和曝光时间texp都是很短的一段时间，数量级一般在1μs到10μs之间。快速反射镜在光学成像系统作为像移补偿结构应用时，不仅精度控制要求极高，实时性也至关重要。合理规划单帧成像周期T内快反镜的运动，进而充分且有效地利用单帧成像周期T，以保证在曝光时间texp内快速反射镜能够稳定补偿运动像移，且不影响后续成像。目前，传统的快速反射镜在进行实时像移补偿时，采用的都是过程控制方式，直接将像移补偿的速度作为基准，利用位置或者速度闭环控制系统，不断逼近目标速度，直至像移补偿工作结束回归初始位置。这种补偿方式存在控制模式复杂、软件复用性差、对处理器运算能力要求高等问题。

因此，针对现有的快速反射镜在进行实时像移补偿过程中存在的问题，需要提供一种快速反射镜实时补偿的方法及系统，从而使补偿的过程更加模式化和简单化，并减少相应处理器的运算量。

发明内容

针对现有的快速反射镜在进行实时像移补偿过程中存在的问题，本发明实施例提出一种快速反射镜实时补偿的方法和系统。该快速反射镜实时补偿的方法通过一些先验知识，将像移补偿过程分成加速、补偿和回归三个阶段，使补偿的过程更加模式化和简单化，并减少相应处理器的运算量。

本发明实施例提供一种快速反射镜实时补偿的方法的具体方案如下：一种快速反射镜实时补偿的方法，包括步骤S1：确定快速反射镜的最佳预置位置，并将快速反射镜停留在所述预置位置；步骤S2：判断主控模块是否发出像移补偿命令，若是则进入步骤S3，若否则返回步骤S1；步骤S3：快速反射镜依次进入加速阶段和稳速阶段；步骤S4：快速反射镜向主控模块反馈像移补偿准备完成硬信号；步骤S5：快速反射镜根据像移补偿速度进入实时调整阶段；步骤S6：判断主控模块是否发出曝光开始的中断信号，若是则进入步骤S7,若否则返回步骤S5；步骤S7：实时更新快速反射镜的位置和速度；步骤S8：判断像移补偿是否结束，若是则返回步骤S1，若否则返回步骤S5。

优选地，所述最佳预置位置基于快速反射镜加速阶段至稳速阶段过程中所运动的距离而确定。

优选地，在步骤S1之前，通过对快速反射镜实时补偿系统进行测试以获取多个参数。

优选地，所述参数包括根据快速反射镜实时补偿系统的特点而确定的加速时间。

优选地，所述参数包括快速反射镜运动方式的三个阶段时间，分别为加速阶段的时间，补偿阶段的时间，回归阶段的时间。

优选地，步骤S5中实时调整阶段采用PID控制算法对快速反射镜的模型进行修正。

优选地，采用时间延时为100ns的双超前滞后调节器执行所述PID控制算法。