[发明专利]一种镜头控制系统及方法

说明书

本发明提供一种镜头控制系统及方法，处理光电跟踪设备的光学镜筒内部各数据及控制信息，并通过光纤对外交互，使得镜筒对外只需要光纤及电源线，使得系统配线简单易于维护，并且由于光纤的通信容量大，在光纤中添加状态监控信息，使得机上镜筒内部信息的故障诊断及状态监控简单方便。

技术领域

本发明涉及光电测控领域，具体涉及一种镜头控制系统及方法。

背景技术

光电经纬仪是靶场光电测量的主要设备，通过对目标的角度测量、交会处理完成对目标的空间定位；经纬仪设计时会对应每个光电探测器(相机)设计不同的光学镜筒，根据镜筒内部各光学部件的工作，实现了对目标的调光、调焦等光学功能，使得获取的目标更清晰准确。

由于镜筒内部空间限制，以及光纤传输系统的集成度限制以及一些其他的设计方便性考虑，大部分经纬仪会将镜筒内部的相机接口、各传感器及电机控制接口等通过配线的方式从镜筒内部引出到经纬仪机上的电控柜中进行集中处理，这样使得经纬仪机上配线繁琐，故障诊断及状态监控困难。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种镜头控制系统及方法，使得系统配线简单易于维护，并且由于光纤的通信容量大，在光纤中添加状态监控信息，使得机上镜筒内部信息的故障诊断及状态监控简单方便。

第一方面，本发明提供一种镜头控制系统，所述系统包括：核心控制板、信号处理板、调光调焦驱动板、传感器组以及驱动组件，所述核心控制板与所述信号处理板电连接，所述调光调焦驱动板分别于所述驱动组件和所述信号处理板电连接，所述传感器组与所述信号处理板电连接，所述传感器组至少包括位置传感器、距离传感器以及温度传感器，所述距离传感器用于采集距离目标物体的距离数据，所述位置传感器用于采集镜筒内各光学部件的位置数据，所述温度传感器用于采集镜头的温度数据，所述信号处理板对所述距离数据、所述位置数据以及所述温度数据处理后发送至所述核心控制板，所述核心控制板根据所述距离数据确定调光调焦量值，结合所述温度数据和所述位置数据确定误差电压值，所述调光调焦驱动板根据所述调光调焦量值和所述误差电压值控制所述驱动组件对所述镜头进行控制。

作为一种可选的方案，所述核心控制板采用FPGA+DSP双处理器结构，所述FPGA从光纤数据提取的所述距离数据，所述DSP根据所述镜头的光学设计数据和调光调焦设计数据生成调光调焦公式，并根据所述温度数据和所述距离数据确定误差电压值。

作为一种可选的方案，所述光纤数据包括数字分量串行接口SDI图像，还包括SDI解调电路，所述SDI解调电路将SDI信号转换为差分信号，所述FPGA接收所述差分信号并采用Smpte-SDI解调转换成并行图像数据，将并行图像数据转换为10GBASE-KR协议的图像数据包汇入到光纤网络中完成SDI图像。

作为一种可选的方案，所述光纤数据还包括Cameralink-Full图像，所述FPGA采用LVDS接口接收差分信号转换成并行图像数据，通过异步FIFO缓存进行时钟域匹配，将并行图像数据转换为10GBASE-KR协议的图像数据包汇入到光纤网络中完成Cameralink-Full图像。

作为一种可选的方案，所述信号处理板包括AD/DA信号处理电路、限位开关采集接口、PWM驱动接口、422串口及BISS接口。

作为一种可选的方案，所述驱动组件包括多个直流电机和步进电机。

作为一种可选的方案，所述核心控制板具有第一QSE模块，所述信号处理板具有第二QSE模块，所述第一QSE模块和所述第二QSE模块进行板级间通信。

作为一种可选的方案，所述位置传感器采用线绕电位计。

作为一种可选的方案，所述核心控制板还包括SFP光纤模块，对应光纤接口为LC光纤，端口为10GBASE-R，网络标准支持IEEE 802.3ae，传输速率为10Gbps。