一种可见光和红外光电系统像倾斜检测系统及其检测方法

摘要

本发明公开了一种可见光和红外光电系统像倾斜检测系统，所述可见光和红外光电系统像倾斜检测系统包括便携式可调节基准平台、可发热铅锤瞄准线、图像采集主机和像倾斜检测软件，所述便携式可调节基准平台由高精度水平平板、高精度水平仪、调平支脚组成，所述高精度水平平板顶面一角设有高精度水平仪，所述高精度水平平板顶面开设有多个安装孔，所述高精度水平平板底面设有调平支脚，所述便携式可调节基准平台的前方设有可发热铅锤瞄准线，所述可发热铅锤瞄准线由挂钩架、电池、铅垂线和吊锤组成。本发明不受场地限制，能够方便快速进行布置实施，并且避免传统测量方法带来的主观误差，使像倾斜检测调节更准确、客观，满足高清数字化的要求。

说明书

技术领域

本发明属于光电检测技术领域，具体涉及一种可见光和红外光电系统像倾斜检测系统及其检测方法。

背景技术

像倾斜是考核光电成像系统性能的重要指标之一,对于可见光和红外等多光谱集成的观瞄系统尤为重要，如果像倾斜指标达不到要求，不仅影响图像的观察效果，用户体验感差，更重要的影响系统光轴从而影响系统瞄准打击精度。

目前像倾斜检测方法都是对望远镜、枪用光学瞄具等光学瞄准系统适用的，传统的检测方法是光学瞄准系统放在光具座上，利用前置镜，通过人眼瞄准、读数、计算给出像倾斜的角度，然后对超出误差要求的设备进行调整，以控制像倾斜误差在要求范围内。这种检测方法存在以下四方面的局限，无法适用于精确快速数字化的检测要求：1、传统检测方法只适用于光学瞄准系统，对于可见光或红外光电成像系统，该方法并不适用；2、传统检测方法是在光具座上完成，由于光具座体积大，重量重，受场地和环境限制，只能在试验室中进行。如果设备在实际使用环境中出现像倾斜问题，在现场无法进行检测和调试，必须返厂检测；3、传统检测方法依靠人眼进行瞄准、读数，检测数据受主观误差影响比较大，不满足检测准确。客观的要求；4、传统检测方法主要适用于模拟、低分辨率的光学成像系统，对于高清甚至超高清的数字信号不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种实现光电系统像倾斜检测不受场地限制，能够方便快速进行布置实施，并且避免传统测量方法带来的主观误差，使像倾斜检测调节更准确、客观，满足高清数字化的的可见光和红外光电系统像倾斜检测系统及其检测方法。

为了达到上述设计目的，本发明所采用的技术方案是：一种可见光和红外光电系统像倾斜检测系统，所述可见光和红外光电系统像倾斜检测系统包括便携式可调节基准平台、可发热铅锤瞄准线、图像采集主机和像倾斜检测软件，所述便携式可调节基准平台由高精度水平平板、高精度水平仪、调平支脚组成，所述高精度水平平板顶面一角设有高精度水平仪，所述高精度水平平板顶面开设有多个安装孔，所述高精度水平平板底面设有调平支脚，所述便携式可调节基准平台的前方设有可发热铅锤瞄准线，所述可发热铅锤瞄准线由挂钩架、电池、铅垂线和吊锤组成，所述挂钩架的一侧设有电池，所述挂钩架上绕挂有铅垂线，所述铅垂线的一端连接有正极连接线，另一端连接有吊锤，所述吊锤的顶部连接有负极连接线，所述正极连接线与负极连接线分别连接于所述挂钩架一侧设置的电池正负端端子上，所述便携式可调节基准平台上分别放置有与可发热铅锤瞄准线相配合的可见光或红外设备，所述便携式可调节基准平台一侧设有可以实现对可见光和红外成像系统输出的图像采集主机，所述图像采集主机上设有与所述便携式可调节基准平台上分别放置的可见光或红外设备输出端电连接的HD SDI/HDMI接口、Camera Link接口、lVDS接口和Analog PAL接口，所述图像采集主机内安装有用于检测使用使用的像倾斜检测软件。

一种可见光和红外光电系统像倾斜检测方法： 将可见光或红外设备放置在便携式可调节基准平台上，对准可发热铅锤瞄准线成像，并通过图像采集主机所采集到的可见光或红外视频信号输出至像倾斜检测软件上进行显示，通过调节软件上叠加的基准电子分划与光学系统对铅垂线所成的像垂直对齐，即可自动测量出光学瞄准系统像倾斜偏差，从而可以方便地对光学瞄准系统进行水平校准，最后通过像倾斜检测软件根据可见光或红外输出的信号类型在配置模块内进行信号选择，通过视频预览模块将图像采集主机采集到的视频信号进行预览显示,控制镜头变到合适的视场,对准铅锤瞄准线将图像调节清晰,通过软件OSD叠加十字分划，调节十字分划到铅垂线显示位置，像倾斜软件通过图像分析智能识别出铅垂线所在位置，自动计算出铅垂线与OSD叠加十字分划的偏差，即为像倾斜偏差，并可根据需要进行图片抓拍保存测试结果，对超出误差要求的设备可以直观方便地进行调整，以控制像倾斜误差在要求范围内。

所述铅垂线为同时满足可见光摄像系统和红外热像仪系统，采用直径为0.2mm长度为2m的康铜丝，通过9V电池供电可使表面温度迅速升至50℃，便于红外热像仪清晰观察。

所述挂钩架可根据可见光摄像系统和红外热像系统的焦距选择合适的距离进行固定观察。

本发明的有益效果：本发明通过采用可见光和红外成像系统像倾斜检测系统在检测时，使像倾斜检测不受场地限制，能够方便快速地在现场进行检测和调试，极大地降低了维护成本；由于该方案采用计算机自动计算误差，避免了传统测量方法带来的主观误差，使像倾斜检测调节更准确、客观；在使用中，该方案可以对PAL模拟信号、高清网络信号、CameraLink、LVDS、HDMI和SDI数字信号的可见光和红外成像系统进行像倾斜检测，能够满足未来光电产品高清化数字化的发展要求。本发明不受场地限制，能够方便快速进行布置实施，并且避免传统测量方法带来的主观误差，使像倾斜检测调节更准确、客观，满足高清数字化的要求。

附图说明

图1为本发明便携式可调节基准平台结构示意图；

图2为本发明可发热铅垂线示意图；

图3为本发明图像采集主机示意图；

图4为本发明像倾斜检测软件组成示意图；

图5为本发明像倾斜检测软件工作流程示意图。

图中1-高精度水平平板、2-高精度水平仪、3-调平支脚、4-挂钩架、5-电池、6-铅垂线、7-吊锤、8-HD SDI/HDMI接口、9-Camera Link接口、10-lVDS接口、11-Analog PAL接口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述。如图1-5所示的：一种可见光和红外光电系统像倾斜检测系统，所述可见光和红外光电系统像倾斜检测系统包括便携式可调节基准平台、可发热铅锤瞄准线、图像采集主机和像倾斜检测软件，所述便携式可调节基准平台由高精度水平平板1、高精度水平仪2、调平支脚3组成，所述高精度水平平板1顶面一角设有高精度水平仪2，所述高精度水平平板1顶面开设有多个安装孔，所述高精度水平平板1底面设有调平支脚3，所述便携式可调节基准平台的前方设有可发热铅锤瞄准线，所述可发热铅锤瞄准线由挂钩架4、电池5、铅垂线6和吊锤7组成，所述挂钩架4的一侧设有电池5，所述挂钩架4上绕挂有铅垂线6，所述铅垂线6的一端连接有正极连接线，另一端连接有吊锤7，所述吊锤7的顶部连接有负极连接线，所述正极连接线与负极连接线分别连接于所述挂钩架4一侧设置的电池5正负端端子上，所述便携式可调节基准平台上分别放置有与可发热铅锤瞄准线相配合的可见光或红外设备，所述便携式可调节基准平台一侧设有可以实现对可见光和红外成像系统输出的图像采集主机，所述图像采集主机上设有与所述便携式可调节基准平台上分别放置的可见光或红外设备输出端电连接的HD SDI/HDMI接口8、Camera Link接口9、lVDS接口10和Analog PAL接口11，所述图像采集主机内安装有用于检测使用使用的像倾斜检测软件。

一种可见光和红外光电系统像倾斜检测方法： 将可见光或红外设备放置在便携式可调节基准平台上，对准可发热铅锤瞄准线成像，并通过图像采集主机所采集到的可见光或红外视频信号输出至像倾斜检测软件上进行显示，通过调节软件上叠加的基准电子分划与光学系统对铅垂线所成的像垂直对齐，即可自动测量出光学瞄准系统像倾斜偏差，从而可以方便地对光学瞄准系统进行水平校准，最后通过像倾斜检测软件根据可见光或红外输出的信号类型在配置模块内进行信号选择，通过视频预览模块将图像采集主机采集到的视频信号进行预览显示,控制镜头变到合适的视场,对准铅锤瞄准线将图像调节清晰,通过软件OSD叠加十字分划，调节十字分划到铅垂线显示位置，像倾斜软件通过图像分析智能识别出铅垂线所在位置，自动计算出铅垂线与OSD叠加十字分划的偏差，即为像倾斜偏差，并可根据需要进行图片抓拍保存测试结果，对超出误差要求的设备可以直观方便地进行调整，以控制像倾斜误差在要求范围内。

所述铅垂线6为同时满足可见光摄像系统和红外热像仪系统，采用直径为0.2mm长度为2m的康铜丝，通过9V电池供电可使表面温度迅速升至50℃，便于红外热像仪清晰观察。

所述挂钩架4可根据可见光摄像系统和红外热像系统的焦距选择合适的距离进行固定观察。

具体实施方式：在图1中，根据高精度水平平板上1上的高精度水平仪2旋转调平支脚3中的手轮调节高精度水平平板1达到水平（满足测量精度要求），将图2中的发热铅垂线通过挂钩架4悬挂于便携式可调节基准平台前方并根据可见光摄像系统和红外热像系统的焦距选择合适的距离，将铅垂线6两端接到电池5的正负极上，然后将需检测的可见光或红外成像系统按照装配配合面要求安装在便携式可调节基准平台上，方向对准可发热铅垂线，并根据可见光或红外成像系统视频输出类型，将可见光或红外视频输出端分别连接到图3图像采集主机相对应的接口上，打开像倾斜检测软件，按照图5像倾斜检测软件的测试工作流程进行测试，首先在配置模块内进行信号选择，通过视频预览模块将图像采集主机采集到的视频信号进行预览显示,控制镜头变到合适的视场,对准铅锤瞄准线将图像调节清晰,通过软件OSD叠加十字分划，调节十字分划到铅垂线显示位置，像倾斜软件通过图像分析智能识别出铅垂线所在位置，自动计算出铅垂线与OSD叠加十字分划的偏差，即为像倾斜偏差，并可根据需要进行图片抓拍保存测试结果，对超出误差要求的设备可以直观方便地进行调整，以控制像倾斜误差在要求范围内。