可见和红外光学系统光轴平行性外场标定-论文.pdf

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1、Q：ScienceandTethnologyInnovationHeraId学术论坛可见和红外光学系统光轴平行性外场标定盂庆华(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033)摘要：光电经纬仪在外场使用一段时间后，可见和虹外光学系统的光轴平行性可能发生变化，需要在外场进行标定。采用卡塞格林反射式平行光管进行子El'径分束，利用平面反射镜对光束进行折转得到两束平行光。两束平行光分别对准缸外和可见光学系统，利用亚像素细分技术计算质心可得到红外和可见光学系统平行性。实际结果表明：两束平行光平行性经标定后可达到1”，红外和可见光学系统平行性可达

2、到7”。关键词：光电经纬仪光轴平行性外场标定亚像素细分中图分类号：TN247文献标识码：A文章编号：1674—098x(20l4)03(b)一02O0—0l光电测量设备是集光学、机械、电子、学系统。根据可见和红外光学系统的光轴探测器像素尺寸I4m，则两束光的平行伺服控制、信息和计算机多学科技术集成间距确定平面反射镜3和平面反射镜4的位性为：的综合性光学测量仪器，是现代军事科学置。：O-．lX——X206265：0．29·t技术高速发展的结果，在国防、军工、航空可见光CCD相机和红外相机接收平行l4000和航天等领域的发展和应用日趋广泛“。光管的星点

3、像，通过亚像素细分技术准确面阵CCD探测器像素尺寸取14um，在靶场使用的小型光电经纬仪同时具有可计算星点像对可见和红外光学系统光轴的红外探测器像素尺寸大于30p-In，可见光见和红外多个光学传感器，这些传感器的偏离量，从而得到可见和红外光学系统光和红外光学系统焦距f为200min，取5细光学系统光轴应严格平行，保持指向一致，轴的平行性。分，则光学系统光轴的平行性是多光轴系统的一通过亚像素细分技术，通过成像区仃：×206265：2．9“个重要指标之·。域像元的灰度值计算得到质心的位置。根200×5这些传感器的光轴平行性在出厂前都据已知成像区域内M×

4、N像元的坐标(i，J)进行过严格标定，在外场使用一段时间后，(i=l，⋯，M；．j=l，⋯，N)和相应的灰度值G，，：×2o6265：6．2”200×5各光学系统光轴之间的平行性仍然可能发得到质心的坐标为：则可见光和红外系统的标定跌差为误生变化，因此需要在外场对各光学系统光NM∑∑Gi，xi∑N∑M差。为：×轴进行标定。，该文介绍了具有可见和红外光学系统=一=√I+2+3=6．85“的小型光电经纬仪的光轴平行性的标定方∑∑GfiIlIIlI法，采用卡塞格林平行光管进行子口径分由以上公式式可算得质心坐标(X，3结语束，利用亚像素细分技术测量得到红外和

5、Y)。若测得的星点图像质量较好，灰度比较该文介绍了小型光电经纬仪的光轴平可见光学系统平行性。采用半导体激光预均匀，有时也采用形心方法。在光学系统像行性的外场标定方法，并对标定精度进行r瞄准，大大节省_『对准时间。卡塞格林平行质和杂散光控制较好的条件下，可以做到优分析。利用亚像素细分技术可提高红外和可光管予口径分束装置可固定在_二脚架E，极于5细分，即质心位置精度优于1／5像素。见光学系统光轴平行性的精度。两束平行大方便了任外场的标定上作。标定装置两束光的平行性通过大15径光平行性经标定后_H『达到1”，红外和可见光学系统平行性可达到7”。通过装校和

6、平行光管进行标定，在大口径平行光管焦1标定装置原理面处CCD探测器对分别得到两路光的星点外场实验表明，该种方法快速简便，得到r光轴平行性标定装置原理见图1，该装孔像进行细分，通过调整平面反射镜使两个较好的应用。置由卡塞格林系统、平面反射镜和半导体星点孔像重合。激光器组成。参考文献卤素灯照明星点孔，光线经卡塞格林系2精度分析【1]叶露，赵建川．多光谱多光轴设备光轴统的主次镜反射，准直为平行光，把光束左误差源主要包括标定装置两束光的平平行性测量装置研制【J】．光}j乙电信息，右荫半分别经平面反射镜l和平面反射镜2行性误差o。、可见jI[=系统的瞄准误差

7、o：和2Oll，28(12)：32—36．反射，再由平面反射镜3和平面反射镜4反红外系统的瞄准误羞。。【2】杨文志，景洪伟，吴时斌，等．可见光j红射形成两束平行光，分别射向可见和红外光设大口径平行j匕管焦距为14m，CCD外光轴平行度检测仪[J】．红外与激光工程，2010，39(5)：902-904．【3】赵文峰，纪明，刘涛，等．便携式多波段多光轴平行性检测仪设计【J]．应用光学，2013，34(2)：319-324．图1光轴平行性标定装置原理图200科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald