一种红外热像仪的被动式测距方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种红外热像仪的被动式测距方法，更具体的说，尤其涉及一种通过 聚焦电机转动位置的准确定位，通过计算来测定目标距离的红外热像仪的被动式测距方 法。
【背景技术】
[0002] 目前的技术发展，测距仪从测距基本原理，可以分为以下三类：激光测距仪、超声 波测距仪、红外测距仪。激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测 距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测 定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。超声波测距仪是根据超声 波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的仪器。超声波发射器向某一方向发射超声波，在 发射同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收 到反射波就立即中断停止计时，通过计算得出目标距离。红外测距仪是用调制的红外光进 行精密测距的仪器。红外线从测距仪发出红外线，碰到目标物发生反射，反射光被测距仪接 收到，再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出目标距离。
[0003] 但是，以上三种方式均为主动发射式，隐蔽性差，不利于使用，容易被目标侦测。因 此需要一种被动测距的方式来实现对目标距离的测量以及定位。
【发明内容】
[0004] 本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种红外热像仪的被动式测距方 法。
[0005] 本发明的红外热像仪的被动式测距方法，其特别之处在于，红外热像仪上设置有 对聚焦电机的转动角度进行测量的电位器，电位器输出的电压值标示聚焦电机当前的聚焦 位置，对应红外热像仪对目标的远近聚焦程度；被动式测距方法通过获取电位器的输出值， 来计算出当前所观察目标的距离，实现目标距离的被动式测量。
[0006] 本发明的红外热像仪的被动式测距方法，所述被动式测距方法具体通过以下步骤 来实现：a).距离与电压值的标定，保证红外热像仪由近及远或由远及近聚焦过程中，电位 器的电压值依次递增或递减，采用人工标定的方式，对不同距离上的目标进行聚焦，并记录 聚焦清晰时电位器输出的电压值；b).建立一一对应关系，通过步骤a)中所获取的目标距 离与电位器输出的电压值，建立目标距离与电位器电压值 对应的关系，设标定的目标 距离分别为Dp D2、…、Dn，与之对应的电位器的电压值分别为Vi、V2、…、V n，建立距离与电 压值的对应关系数组：(Dp V)、（D2、V2)、…、（Dn、Vn) ;c).获取电压值，红外热像仪对目标 观察的过程中，待目标聚焦清晰后，读取电位器输出的电压值，设为Vk，1 < k < n ;d).查找 距离值，在距离与电压值的对应关系数组中，查找是否存在与Vk相等的电压值，如果存在V i =Vk，则Vk所对应的距离D k即为当前目标的距离，1彡i彡n ;如果不存在与V k相等的电压 值，则执行步骤e) ;e).求取距离值，设Vk处于电压值^与^+1之间，则通过差值的方法求 出当前目标的距离Dk，差值计算公式如公式（1)所示：
[0008] 其中，1 彡 i < n。
[0009] 本发明的红外热像仪的被动式测距方法，由于即使对于同一型号的热像仪，由于 加工、安装等过程中的不可控因数，会带来一系列误差，从而导致采用标定的距离与电压值 的对应关系数组测距时，存在一定误差，其特征在于：步骤b)还包括对距离与电压值的对 应关系数组的校对步骤，校对方法为：
[0010] 1).首先利用红外热像仪观察距离为Di处的目标，Di为距离与电压值对应关系数 组OVVi)、（D2、V2)、…、（Dn、Vn)中的距离值，待聚焦清晰后，读取此时电位器输出的电压 值，设为C1;其中，1 < 1彡n;
[0011] 2).获取校对变化量，根据距离与电压值对应关系数组（DpVi)、（D2、V2)、…、（Dn、 Vn)，通过公式（2)计算出校对变化量AV:
[0012] AV= (2)
[0013] 4).获取新的对应关系数组，对距离与电压值对应关系数组（DpVKDyVj、…、 (Dn、Vn)中的电压值均通过公式（3)进行处理：
[0014] Vj=V-AV (3)
[0015] 以获取新的距离与电压值对应关系数组：仇、V「AV)、（D2、V2_AV)、…、（Dn、 Vn-AV)，保证距离测量的准确性。
[0016] 电位器在电路中的作用是获得与输入电压（外加电压）成一定关系得输出电压， 因此称之为电位器。在红外热像仪上增加了电位器之后，当聚焦电机转动从而引起聚焦镜 组移动时，会引起电位器的转动，进而产生电压的变化，然后通过热像仪后端电路读出电位 器电压的变化。当热像仪通过聚焦镜组的移动对远近不同的目标聚焦清楚时，会引起电位 器电压的变化，因此，电位器电压值会随着目标的远近进行一定的变化，设目标距离与电位 器电压值的对应关系与表1所不：
[0017] 表 1
[0020] 这样，就形成了目标距离与电位器电压值的对应关系。当对远近不同的目标聚焦 时，电位器电压值变化，对某一距离的目标聚焦时，热像仪可根据电位器的电压值，自动查 表，读出距离；此处需要注明一点，以上表格对电压的细分越精确，取点越多，测距将会越准 确，但是我们不能取到无穷无尽的点，这样，我们两点之间可以近似取为直线，避免了查表 查不到的情况，虽然会有一定的偏差，但是这种误差在测距领域是完全可以接受的。
[0021] 读出距离以后，然后可以通过后端电路直接在热像仪的输出画面上叠加字符，显 示目标距离。
[0022] 同一型号的热像仪，由于加工、安装等过程中的不可控因素，会带来一系列误差， 这样聚焦过程中会带来一些变化，从而导致电位器电压值产生变化。对于目标距离为Dp D 2、…、Dn的情形来说，电位器实际输出的电压值分别为C i、C2、…、Cn，如表2所不，给出了 不同目标距离下，电位器所输出的实际的电压值。
[0025] 对于一台红外热像仪，如果逐次对目标距离为Dp D2、…、形下的电位器输出 的电压值进行校对，势必十分繁琐，也不可行。只需要得到一组值，即可进行热像仪不同距 离的校对。假设电位器的变化值为AV，这样只需要计算目标距离Dn中的任意一项，比如 D 6，此时的电位器电压值为C6，则AV = C6-V6。只需要得到一组值，即可进行热像仪不同距 离的校对。校对后，目标距离与电压器电压值的对应关系如表