单传感器结合光学复用镜头的电路控制装置及其控制方法与流程

本发明涉及光电探测成像领域，具体涉及单传感器结合光学复用镜头的电路控制装置及其控制方法。

背景技术：

多路光学镜头复用的大视场成像系统方法的理论基础是棱镜转向和传统单传感器成像的结合，通过反射镜组的旋转实现不同位置转向棱镜在时域上对后面的成像系统的复用，从而实现大视场成像。多路光学镜头复用的大视场成像系统具有视场拼接只与偏移棱镜有关，而与扫描运动无关；扫描镜的控制要求低，匀速转动，不需要在棱镜位置停顿，转动中有摆动也不影响成像的特点。同时该方法也可应用到可见光或其他波段，以满足有大视场高分辨率成像需求的应用场合。为了有效实现图像拼接，各个角度图像的空间对准和控制，与图像采集的时序问题是系统设计的关键问题。对于光学系统中的扫描镜组高速旋转的稳定精确控制，以及扫描镜组与传感器工作时序的同步控制是需要解决的关键问题，如果对以上问题没有较好的设计方法，会导致整个多路光学镜头复用的大视场成像系统图像输出出现错误，严重的会使得系统工作频率降低，无法正常工作。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种单传感器结合光学复用镜头的电路控制装置及其控制方法，通过获取镜头转动状态的运行数据，对单传感器结合光学复用镜头的镜头转动和传感器运行进行同步控制及采集处理，利用精确的控制电路信号输出，保证正确的时间同步数据采集，实现序列时序图像的大分辨率宽视场拼接输出。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

单传感器结合光学复用镜头的电路控制装置，该装置包括：反射镜组、转动机构、电路转换器、图像传感器、控制机构和处理器；所述反射镜组为在圆形支架上圆周均布多个反射镜，每个反射镜的圆心和其中任意一个反射镜的边缘上设置光电开关；控制机构转动机构的转轴与反射镜组的圆心同轴，转动机构上设置一个靶面，当所述处理器发送指令，控制机构控制转动机构匀速转动时，所述靶面依次与反射镜组上的反射镜重合时，触发反射镜中心的光电开关，电路转换板采集反射镜触发信号后，产生图像传感器成像控制信号，图像传感器依次采集图像，依次存储到处理器当中；当靶面触发到反射镜组边缘的光电开关时，电路转换板采集反射镜触发信号后，产生图像传感器清零控制信号，则停止输出视场图像，通过处理器得到拼接重构的平滑无缝全景图像。

单传感器结合光学复用镜头的电路控制方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：处理器发送指令，控制机构控制转动机构匀速转动时，所述靶面依次与反射镜组上的反射镜重合时，触发反射镜中心的光电开关，产生触发同步信号，由电路采集该触发信号并转换成图像传感器的曝光信号，图像传感器依次采集图像，依次存储到处理器当中；

步骤二：重复执行步骤一：当靶面未触发到反射镜组边缘的光电开关时，处理器依次接收图像传感器采集的图像；当靶面触发到反射镜组边缘的光电开关时，产生图像拼接的零位信号，则停止输出视场图像，通过处理器得到图像拼接重构成为平滑无缝全景图像。

本发明的有益效果是：本发明能够通过精确的电路控制，实时图像采集处理，保证得到高帧频大分辨率图像，避免了整个多路光学镜头复用的大视场成像系统图像输出出现错误，提高此类型设备的工作频率和可靠性。最终实现光学系统中的靶面高速旋转的稳定精确控制，以及反射镜组与图像传感器工作时序的同步控制，技术上可以广泛应用。

附图说明

图1本发明单传感器结合光学复用镜头的电路控制装置结构示意图。

图2本发明单传感器结合光学复用镜头的电路控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

单传感器结合光学复用镜头的电路控制装置，该装置包括：反射镜组、转动机构、图像传感器、控制机构和处理器；所述反射镜组为在圆形支架上圆周均布多个反射镜，每个反射镜的圆心和其中任意一个反射镜的边缘上设置光电开关，这两组光电开关分别控制图像传感器的曝光同步信号与图像拼接的零位信号。控制机构转动机构的转轴与反射镜组的圆心同轴，转动机构上设置一个靶面，当所述处理器发送指令，控制机构控制转动机构匀速转动时，所述靶面依次与反射镜组上的反射镜重合时，图像传感器曝光才会产生正确图像，触发反射镜中心的光电开关，并由电路转换采集该信号，转换成图像传感器曝光同步命令。图像传感器依次采集图像，依次存储到处理器当中；当靶面触发到反射镜组边缘的光电开关时，图像传感器接收到零位信号后，则停止输出视场图像，通过处理器得到拼接重构的平滑无缝全景图像。图像传感器未接收到零位信号时，按顺序放置图像。

单传感器结合光学复用镜头的电路控制方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：处理器发送指令，控制机构控制转动机构匀速转动时，所述靶面依次与反射镜组上的反射镜重合时，触发反射镜中心的光电开关，产生触发同步信号，由电路采集该触发信号并转换成图像传感器的曝光信号，图像传感器依次采集图像，依次存储到处理器当中；

步骤二：重复执行步骤一，当靶面未触发到反射镜组边缘的光电开关时，处理器依次接收图像传感器采集的图像；当靶面触发到反射镜组边缘的光电开关时，产生图像拼接的零位信号，则停止输出视场图像，通过处理器得到图像拼接重构成为平滑无缝全景图像。

本发明的工作原理：本发明中设计了一种单传感器结合光学复用镜头的电路控制装置及其控制方法，特别针对单传感器结合光学复用镜头的镜头转动和传感器运行同步控制及采集处理，建立有效的传感器控制电路，获取镜头转动状态的运行数据，利用精确的控制电路信号输出，保证正确的时间同步数据采集。同时实时进行图像采集、配准，得到高帧频大分辨率图像。