[发明专利]校正多台高速相机联合测量系统中时间同步性的系统

权利要求书

1.一种校正多台高速相机联合测量系统中时间同步性的系统，其特征在于，用于测量和修正高速相机联合测量系统的启动时差和走时误差，包括：高速相机联合测量装置、光信号发射装置和时间同步性装置，其中，

所述高速相机联合测量装置，包括：至少两台的高速相机和触发开关，该高速相机联合测量装置分别与所述光信号发射装置和所述时间同步性装置相耦接，用于采集所述光信号发射装置发出的光强按照正弦变化的激光斑点图像，并将采集的图像传输至所述时间同步性装置；其中，

所述触发开关，与所述高速相机相耦接，用于启动高速相机采集图像；

所述高速相机，分别与所述触发开关和所述时间同步性装置相耦接，用于采集所述光信号发射装置发送的光强按照正弦变化的激光斑点图像，并将采集的图像传输至所述时间同步性装置；

所述光信号发射装置，包括：正弦信号发射器、阻抗匹配器、激光管、激光耦合光纤、分光器和光屏，该光信号发射装置与所述高速相机联合测量装置相耦接，用于产生并同时发送多路激光正弦周期信号至所述高速相机联合测量装置；其中，

所述正弦信号发射器，与阻抗匹配器相耦接，用于产生周期可调节的正弦电压信号，并将所述正弦电压信号发送至所述阻抗匹配器；

所述阻抗匹配器，分别与所述正弦信号发射器和所述激光管相耦接，用于将所述正弦信号发射器发送的正弦电压信号调节到所述激光管的额定电压范围内，并将所述正弦电压信号发送至所述激光管；

所述激光管，分别与所述阻抗匹配器和所述分光器相耦接，用于形成与所述阻抗匹配器发送的正弦电压信号相匹配的激光正弦周期信号，并将所述激光正弦周期信号发送至所述分光器；

所述分光器，分别与所述激光管和光屏相耦接，用于将所述激光管发出的激光正弦周期信号分为多路，并将分为多路的激光正弦周期信号投射至光屏；

所述光屏是与所述高速相机相对应的光屏，分别与所述分光器和所述高速相机相耦接，用于接收所述分光器的输出端发出的激光正弦周期信号，形成激光斑点的图像用于被所述高速相机进行采集处理；

所述时间同步性装置，与所述高速相机联合测量装置相耦接，用于读取所述高速相机联合测量装置采集的图像并对该图像进行处理，计算启动时差，并进一步计算出走时误差，根据所述启动时差和所述走时误差对图像采集时间进行校正。

2.根据权利要求1所述的校正多台高速相机联合测量系统中时间同步性的系统，其特征在于，所述时间同步性装置，包括：绘制灰度变化曲线单元、消除启动时差单元、计算走时误差单元和时间校正单元，其中，

所述绘制灰度变化曲线单元，与所述高速相机联合测量装置相耦接，用于将所述高速相机联合测量装置采集的图像中包含激光斑点的小区域的平均灰度绘制成平均灰度与图片变化相对应的变化曲线，并拟合为正弦变化曲线；

所述消除启动时差单元，分别与所述绘制灰度变化曲线单元、所述计算走时误差单元和所述时间校正单元相耦接，用于将所述高速相机对应的灰度变化曲线归一化后绘制在同一副图片上，通过对比各高速相机曲线第一个周期的峰值或谷值得到启动时差Δt₁，用Δt₁对图像采集时间进行校正，并将该校正结果发送至计算走时误差单元，同时将该启动时差Δt₁发送至所述时间校正单元；

所述计算走时误差单元，分别与所述消除启动时差单元、所述时间校正单元相耦接，用于将消除了启动时差的曲线绘制在一起，将消除了启动时差的图像对应的时间相减得到第i张图像之间对应的走时误差Δt₂(i)，并将该走时误差Δt₂(i)发送至所述时间校正单元；

所述时间校正单元，分别与所述消除启动时差单元、所述计算走时误差单元相耦接，用于将接收所述消除启动时差单元的启动时差Δt₁和所述计算走时误差单元的走时误差Δt₂(i)，并将所述启动时差Δt₁与走时误差Δt₂(i)之和累加得到校正后的图像采集时间。

3.根据权利要求1所述的校正多台高速相机联合测量系统中时间同步性的系统，其特征在于，所述激光管与所述分光器间的耦接为通过激光耦合光纤耦接，所述分光器分别与所述激光管和光屏间相的耦接为通过激光耦合光纤相耦接。