一种红外成像产品的角度零位标定系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种红外成像产品的角度零位标定系统及方法，属于信息处理技术领 域。
【背景技术】
[0002] 红外成像产品安装完成以后需要进行角度零位标定，标定零位的精度直接影响到 系统角位置控制的精度。国内外通常的角度零位标定方法包括了机械零位标定和电气零位 标定，如果产品结构加工的过程中有一定的误差，则通常的机械和电气零位标定很难将该 误差消除，影响到角度零位的精度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种红外成像产品的角度零位标定系统及方法，以减小结构 加工误差对红外成像产品角度零位的影响。
[0004] 本发明为解决上述技术问题而提供了一种红外成像产品的角度零位标定系统，该 标定系统包括光学装置、安装支架和待标定的红外成像产品，
[0005] 所述光学装置用于根据热源产生红外光信号并将该信号照射到红外成像产品上 进行成像；
[0006] 所述安装支架设置光学装置的光路上，且所述安装支架上产品安装孔的轴心与所 述光学装置的光轴重合，安装支架用于安装带标定的红外成像产品；
[0007] 所述红外成像产品用于对光学装置产生的红外光进行成像，得到像点的坐标；
[0008] 所述标定系统根据在红外成像产品上成像坐标计算需要补偿的角度零位 (a，0 )，以该补偿的角度零位对红外成像产品的角度零位进行补偿，从而实现对红外成像 产品的角度零位的标定。
[0009] 所述的光学装置包括光阑孔、第一平面反射镜和抛物面镜，所述光阑孔用于得到 一个像素的光，所述第一平面反射镜设置在光阑孔设定位置处，用于将穿过光阑孔的光反 射到抛物面镜上，所述抛物面镜设置在第一平面反射镜的反射光路上，且抛物面镜射出的 光线平行于光轴，所述抛物面镜的光轴与安装支架上产品安装孔的轴心重合，用于将光线 照射到红外成像产品上。
[0010] 所述安装支架为二维支架，该二维支架的上下和左右方位可调，其校正过程如 下：
[0011] a.将第二平面反射镜固定在红外成像产品与安装支架配合的定位面上；
[0012] b.在光阑孔外安装激光器，使激光器光束从光阑孔射出，经光路后打在安装支架 定位面上的第二平面反射镜，并经该平面反射镜返回；
[0013]c.调整安装支架的高低和左右方位，使经第二平面反射镜返回的光线按原路返回 到光阑孔中，固定好此时的安装支架，即实现了对安装支架的校正。
[0014]所述需要补偿的角度零位（a，e)的计算公式如下：
【主权项】
1. 一种红外成像产品的角度零位标定系统，其特征在于，该标定系统包括光学装置、安 装支架和待标定的红外成像产品， 所述光学装置用于根据热源产生红外光信号并将该信号照射到红外成像产品上进行 成像； 所述安装支架设置光学装置的光路上，且所述安装支架上产品安装孔的轴心与所述光 学装置的光轴重合，安装支架用于安装带标定的红外成像产品； 所述红外成像产品用于对光学装置产生的红外光进行成像，得到像点的坐标； 所述标定系统根据在红外成像产品上成像坐标计算需要补偿的角度零位（α，β)，以 该补偿的角度零位对红外成像产品的角度零位进行补偿，从而实现对红外成像产品的角度 零位的标定。
2. 根据权利要求1所述的红外成像产品的角度零位标定系统，其特征在于，所述的光 学装置包括光阑孔、第一平面反射镜和抛物面镜，所述光阑孔用于得到一个像素的光，所述 第一平面反射镜设置在光阑孔设定位置处，用于将穿过光阑孔的光反射到抛物面镜上，所 述抛物面镜设置在第一平面反射镜的反射光路上，且抛物面镜射出的光线平行于光轴，所 述抛物面镜的光轴与安装支架上产品安装孔的轴心重合，用于将光线照射到红外成像产品 上。
3. 根据权利要求2所述的红外成像产品的角度零位标定系统，其特征在于，所述安装 支架为二维支架，该二维支架的上下和左右方位可调，其校正过程如下： a. 将第二平面反射镜固定在红外成像产品与安装支架配合的定位面上； b. 在光阑孔外安装激光器，使激光器光束从光阑孔射出，经光路后打在安装支架定位 面上的第二平面反射镜，并经该平面反射镜返回； c. 调整安装支架的高低和左右方位，使经第二平面反射镜返回的光线按原路返回到光 阑孔中，固定好此时的安装支架，即实现了对安装支架的校正。
4. 根据权利要求3所述的红外成像产品的角度零位标定系统，其特征在于，所述需要 补偿的角度零位（α，β)的计算公式如下：
兵TaXb定符你疋g丄外成1豕产品的视场，AXB是视场对应的像素数，（x，y)是像点的 成像坐标。
5. -种红外成像产品的角度零位标定方法，其特征在于，该标定方法包括以下步骤： 1) 设置一光学装置，以产生能够照射到待测红外成像产品的光束； 2) 校正安装支架，使安装支架上产品安装孔的轴心与光学装置的光轴重合； 3) 将待标定的红外成像产品安装在校正好的安装支架上； 4) 在光学装置外放置一个热源，热源通过该光学装置在待标定的红外光学产品上成 像； 5) 根据在红外成像产品上成像的坐标计算需要补偿的角度零位（α，β)，以该补偿的 角度零位对红外成像产品的角度零位进行补偿，从而实现对红外成像产品的角度零位的标 定。
6. 根据权利要求5所述的红外成像产品的角度零位标定方法，其特征在于，所述步骤 1)中的光学装置包括光阑孔、第一平面反射镜和抛物面镜，所述光阑孔用于得到一个像素 的光，所述第一平面反射镜设置在光阑孔设定位置处，用于将穿过光阑孔的光反射到抛物 面镜上，所述抛物面镜设置在第一平面反射镜的反射光路上，且抛物面镜射出的光线平行 于光轴，所述抛物面镜的光轴与安装支架上产品安装孔的轴心重合，用于将光线照射到红 外成像产品上。
7. 根据权利要求6所述的红外成像产品的角度零位标定方法，其特征在于，所述步骤 5)中需要补偿的角度零位（α，β )的计算公式如下：
其中aXb是待标定红外成像产品的视场，AXB是视场对应的像素数，（X，y)是像点的 成像坐标。
8. 根据权利要求7所述的红外成像产品的角度零位标定方法，其特征在于，所述安装 支架为二维支架，该二维支架的高低和左右方位可调，步骤2)安装支架的校正过程如下： A. 将第二平面反射镜固定在红外成像产品与安装支架配合的定位面上； B. 在光阑孔外安装激光器，使激光器光束从光阑孔射出，经光路后打在安装支架定位 面上的第二平面反射镜，并经该平面反射镜返回； C. 调整安装支架的高低和左右方位，使经第二平面反射镜返回的光线按原路返回到光 阑孔中，固定好此时的安装支架，即实现了对安装支架的校正。
【专利摘要】本发明涉及一种红外成像产品的角度零位标定系统及方法，属于信息处理技术领域。本发明通过光学装置将红外光线照射到待测红外成像产品上进行成像，根据在红外成像产品上成像的坐标计算需要补偿的角度零位(α,β)，以该补偿的角度零位对红外成像产品的角度零位进行补偿，从而实现对红外成像产品的角度零位的标定，其中红外成像产品是装配到安装支架上，且安装支架上产品安装孔的轴心与光学装置的光轴重合。本发明结构简单，易实施，能够将红外成像产品的角度零位精确到半个像素，减小了结构加工误差对红外成像产品角度零位的影响。
【IPC分类】G01B11-26
【公开号】CN104655056
【申请号】CN201510037937
【发明人】郭磊, 孟庆超, 单林庆, 江燕俊, 尹娜, 王明昌, 王军平
【申请人】中国空空导弹研究院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月26日