一种航空相机的检焦装置以及检焦方法与流程

文档序号:11880405阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种航空相机的检焦装置,其特征在于,包括:

电控箱,CCD传感器,第一光敏元件,第二光敏元件,分光棱镜,扫描反射镜,调焦反射镜,相机的光学系统,光栅以及光源;

所述第一光敏元件设置在所述CCD传感器的焦面位置后;

所述分光棱镜设置在所述第一光敏元件前方;

所述第二光敏元件设置在所述分光棱镜的左侧;

地面景物的像经所述扫描反射镜,所述相机的光学系统和所述调焦反射镜同时成像在所述第一光敏元件和所述第二光敏元件上;

所述电控箱包括相机控制器,调焦控制器和反射镜控制器;

所述相机控制器对调焦控制器和反射镜控制器发出检焦指令;所述反射镜控制器在收到检焦指令时控制所述扫描反射镜在垂直光轴附近往复小幅摆动,并根据摆动的位置发出检焦同步信号给调焦控制器;

所述调焦控制器根据所述检焦指令点亮光源照射光栅,使所述光栅成像在所述第一光敏元件和第二光敏元件上;

所述调焦控制器移动调焦反射镜到一个检焦位置,根据检焦同步信号的变化采集所述第一光敏元件和第二光敏元件的峰值电压,然后根据第一光敏元件和第二光敏元件的峰值电压的差值确定最佳焦面位置。

2.根据权利要求1所述的航空相机的检焦装置,其特征在于,还包括:散射镜,所述散射镜设置于所述光源与所述光栅之间。

3.根据权利要求1所述的航空相机的检焦装置,其特征在于,所述第一光敏元件设置在所述在CCD传感器的焦面位置后2-4倍焦深的平面上。

4.根据权利要求1所述的航空相机的检焦装置,其特征在于,所述第二光敏元件设置在等光程像面上且位于CCD传感器的焦面位置前2-4倍焦深的平面上。

5.根据权利要求1所述的航空相机的检焦装置,其特征在于,所述第一光敏元件所在平面到CCD传感器焦面的距离与第二光敏元件的等光程像面所在平面到CCD传感器焦面的距离相等。

6.根据权利要求1所述的航空相机的检焦装置,其特征在于,所述分光棱镜为半反半透的分光棱镜。

7.根据权利要求1-6任一项所述的航空相机的检焦装置的检焦方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1,相机控制器对调焦控制器和反射镜控制器发出检焦指令;

S2,所述反射镜控制器在收到检焦指令时控制扫描反射镜在垂直光轴附近往复小幅摆动,并根据摆动的位置发出检焦同步信号给调焦控制器;

S3,所述调焦控制器根据所述检焦指令点亮光源照亮光栅,使光栅的像成像在第一光敏元件和第二光敏元件上;

S4,所述调焦控制器移动调焦反射镜到一个检焦位置,根据检焦同步信号的变化采集所述第一光敏元件和第二光敏元件的峰值电压并计算所述第一光敏元件和第二光敏元件的峰值电压的差值;

S5,当所述差值大于一定阈值时,重复步骤S3-步骤S5;当所述差值小于等于一定阈值时,得到最佳的检焦位置,所述调焦控制器将检焦结束参数发送给相机控制器;

S6,机控制器接收所述检焦结束参数,停止发送检焦指令,结束检焦。

8.根据权利要求7所述的检焦方法,其特征在于,所述步骤S5中,当差值大于一定阈值时,所述调焦控制器驱动调焦反射镜向差值减小的方向移动。

9.根据权利要求7所述的检焦方法,其特征在于,所述调焦控制器驱动调焦反射镜移动时,先采用第一步进距离,逐个点检焦,然后判断各点的第一光敏元件和第二光敏元件的峰值电压值的差值大小;

找到差值最小的点后,在该点的第一步进距离范围内,采用第二步进距离,选择一个初始点,根据第一光敏元件和第二光敏元件的的峰值电压的数值,向数值较小的方向移动一个第二步进距离,然后再次成像并判断第一光敏元件和第二光敏元件的峰值电压值的差值大小,找到差值最小的点;在该点的前后第二步进距离的范围内,采用第三步进距离,逐点判断第一光敏元件和第二光敏元件的峰值电压值的差值大小,当峰值电压的差值小于等于一定阈值时,认为二者的输出值相同,从而找到最佳焦面位置。

10.根据权利要求9所述的检焦方法,其特征在于,所述第一步进距离大于所述第二步进距离,所述第二步进距离大于所述第三步进距离。

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