专利名称：一种光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学计量领域，尤其涉及图像处理中的一种光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置。
背景技术：
对于光电跟踪系统的动态跟踪精度指标，国内外都进行了大量研究，国内与国外差距比较大，由于涉及军事敏感技术，详细的公开报道不多。从现有公开资料看，美国在白沙靶场布置了上百台光学、光电测量设备，其数据处理能力强、测量网络先进，足可用来检测任何一台光电跟踪测量设备，但具体技术指标极少透露。我国对光电跟踪系统的校准研究也进行了大量工作，国内研究单位多采用机械旋转靶标检测光电跟踪系统，通过靶标实时输出目标的角度真值与被测设备探测的目标方位、俯仰角度进行比对，得出检测结果。如我们国家在20世纪80年代研制成功的检测光电经纬仪动态性能的旋转靶标，解决了光电经纬仪动态捕获、跟踪性能及测量精度的室内检测问题，此检测装置已在一些民用和军用部门得到推广和应用。在此基础上，本世纪初又发展研制了可编程动态靶标，其利用线阵CCD和视频判读法对旋转靶标进行动态标定。但是上述传统的光电跟踪系统动态特性测试方法由于存在测量结果主观性强、模拟目标运动速度慢、精度低、运动状态可控性差以及不确定度来源较多，系统调试难度高等缺点，已明显不能满足军工科研、军工维修、军工安装和部队的需求。
实用新型内容本实用新型的目的是为检测被测光电跟踪系统的跟踪性能提供一种精度高、适应性好、高效的光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置。本实用新型采用下述技术方案:一种光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置，包括用于产生信标光的信标光分系统、高速图像采集系统和处理分系统，所述的信标光分系统包括用于模拟可见光目标的高精度激光目标模拟器、用于对激光光束进行变换和运动控制的激光目标控制器、用于对高精度激光目标模拟器、激光目标控制器进行控制的第一计算机和用于形成测试所需光斑图像的靶板，所述的图像采集系统包括用于采集靶板上光斑的高速相机，所述的处理分系统包括对采集到的图像数据进行处理的第二计算机，所述的高速相机连接第二计算机。所述的高精度激光目标模拟器包括固体激光器、扩束器、快速倾斜镜、反射镜和电源。所述的激光目标控制器包括对快速倾斜镜进行控制的快速倾斜镜控制器和对固体激光器进行控制的激光器控制器，所述的快速倾斜镜控制器和激光器控制器分别与第一计算机连接。本实用新型通过由固体激光器、扩束器、快速倾斜镜和反射镜组成的信标光分系统产生信光标到靶板，而且信标光分系统可以通过光斑模拟多种运动方式和运动速度的目标，这样对设备的精度测试更有说服力。通过高速采集系统对光斑进行采集，采用高速数字图像处理技术得到较高的测量精度，从而根据对跟踪精度的测量对光电跟踪系统进行快速、准确的校正。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如I图所示，一种光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置，包括用于产生信标光的信标光分系统1、高速图像采集系统4和处理分系统，所述的信标光分系统I包括用于模拟可见光目标的高精度激光目标模拟器、用于对激光光束进行变换和运动控制的激光目标控制器、用于对高精度激光目标模拟器、激光目标控制器进行控制的第一计算机3和用于形成测试所需光斑图像的靶板6，所述的高速图像采集系统4包括用于采集靶板6上光斑的高速相机，所述的处理分系统包括对采集到的图像数据进行处理的第二计算机5，所述的高速相机通过图像采集卡连接第二计算机5。所述的高精度激光目标模拟器包括固体激光器、扩束器、快速倾斜镜、反射镜和电源。固体激光器发射可见光激光束，采用定制的扩束器扩束以及FSM(Fast SteeringMirror)偏转调制后向远场靶板6发射，模拟目标以一定的角速度(< 10%并且可调节)在靶板6上运动，从而获得满足观测要求的运动目标光斑。所述的激光目标控制器包括对快速倾斜镜进行控制的快速倾斜镜控制器和对固体激光器进行控制的激光器控制器，所述的快速倾斜镜控制器和激光器控制器分别连接第一计算机3。第一计算机3与激光器控制器、快速倾斜镜控制器之间分别采用RS485和RS232数据串口进行连接。本实用新型通过信标光分系统I在靶板6上生成模拟光斑，通过被测光电跟踪系统2对靶板6上的模拟光斑进行实时跟踪，同时使被测光电跟踪系统2通过辅助激光器把跟踪到的信息以光斑的形式同时在靶板6上呈现，这样通过高速图像采集系统4进行对靶板6上的两个光斑进行实时采集，然后对采集到的每个图片上的两个光斑进行图像处理，从而计算出跟踪的精度。
权利要求1.一种光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置，其特征在于:包括用于产生信标光的信标光分系统、高速图像采集系统和处理分系统，所述的信标光分系统包括用于模拟可见光目标的高精度激光目标模拟器、用于对激光光束进行变换和运动控制的激光目标控制器、用于对高精度激光目标模拟器、激光目标控制器进行控制的第一计算机和用于形成测试所需光斑图像的靶板，所述的图像采集系统包括用于采集靶板上光斑的高速相机，所述的处理分系统包括对采集到的图像数据进行处理的第二计算机，所述的高速相机连接第二计算机。
2.根据权利要求1所述的光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置，其特征在于:所述的高精度激光目标模拟器包括固体激光器、扩束器、快速倾斜镜、反射镜和电源。
3.根据权利要求2所述的光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置，其特征在于:所述的激光目标控制器包括对快速倾斜镜进行控制的快速倾斜镜控制器和对固体激光器进行控制的激光器控制器，所述的快速倾斜镜控制器和激光器控制器分别与第一计算机连接。
专利摘要本实用新型公开了一种光电跟踪系统动态跟踪精度校准装置，包括用于产生信标光的信标光分系统、高速图像采集系统和处理分系统，所述的信标光分系统包括高精度激光目标模拟器、激光目标控制器、第一计算机和靶板，所述的图像采集系统包括高速相机，所述的处理分系统包括第二计算机。本实用新型通过由固体激光器、扩束器、快速倾斜镜和反射镜组成的信标光分系统产生信光标到靶板，而且信标光分系统可以通过光斑模拟多种运动方式和运动速度的目标，这样对设备的精度测试更有说服力。通过高速采集系统对光斑进行采集，采用高速数字图像处理技术得到较高的测量精度，从而根据对跟踪精度的测量对光电跟踪系统进行快速、准确的校正。
文档编号G05D23/02GK203038129SQ20132001975
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者李伟森, 王崇, 王学凯, 杜昌达, 曲凯, 张领军 申请人:中国电子科技集团公司第二十七研究所