[发明专利]一种热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法

说明书

本发明公开了一种热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法，所述方法包括：调整红外热像仪图像采集系统所采集的图像像元的灰度矩阵的分布，即对应去除每一帧的图像像元灰度矩阵在其边缘区域的矩阵元素，目的是使得红外热像仪图像的视场中心即瞄准镜的瞄线与红外光学系统的光轴中心趋向重合，本方法解决了常规的热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法存在的不足，实现了将校准流程简单化，达到了提高校准效率和校准精度的技术效果。

技术领域

本发明涉及红外热成像瞄准镜技术领域，具体涉及一种调整红外热像仪图像采集系统所采集的图像像元阵列的灰度矩阵的分辨率分布的红外热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法，对应去除每一帧的图像像元灰度矩阵在边缘区域的矩阵元素。

背景技术

作为侦察瞄准用的红外热像仪越来越多的用在各武器平台上，能够在夜间或者不良气候条件下清楚地判别敌方目标的情况，完全充当了武器系统“眼睛”的角色。热像仪性能的高低反映了“眼睛”的好坏，除了受热像仪的探测识别能力限制外，还有一点是十分重要的，那就是瞄得准不准。

红外热像仪特别用于是车载、机载的热像仪均需要被安装在武器系统的光瞄装置内部的载物台上，其输出的热图像需经后期处理后用来进行测量、瞄准、图像融合，而热像仪安装面与载物台安装面的平行度不可避免地会给热像仪的光轴带来影响，从而影响热成像瞄准镜装载之后其图像的视场中心(瞄点)与光轴中心没有完全重合，甚至偏离一定的角度即安装基准偏轴度，从而造成瞄准时由安装基准偏轴度带来的小角度偏差。

为减小这种影响，除了对热像仪壳体的安装面和载物台安装面的平行度在加工时就要控制和检测外(一般要求误差控制在±0.02mm)，还需要在热像仪装调完成后，把热像仪安装到载物台上对热像仪的光轴进行校准，通常要求这类热像仪校准以后的安装基准偏轴度(光轴平行性)必须在十几秒内方能满足使用要求。

常规的校准方法：

1可根据红外热像仪性能测试系统测试所得的安装基准偏轴度的偏轴角度和偏离方向，重新打磨热像仪安装面与载物台安装面的平行度。这种方法容易造成不可逆的精度误差，而且需要经验丰富的工匠人员，校准效率低。

2在热像仪安装面与载物台安装面之间，设计一种可调节高度的四个脚的机械结构作为红外热像仪与载物台的连接装置，再根据红外热像仪性能测试系统测试所得的安装基准偏轴度的偏轴角度和偏离方向，通过调节4个连接脚校准红外热像仪的安装基准偏轴度。这种方法无法将红外热像仪牢固的装载在载物台上，会带来不必要的零位走动量误差。

3根据红外热像仪性能测试系统测试所得的安装基准偏轴度的偏轴角度和偏离方向，重新调整红外热像仪光学镜头与红外探测器的相对位置。这种方法需将热像仪整机拆装，且调整难度大。

发明内容

本发明提供了一种热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法，解决了常规的热成像瞄准镜安装基准偏轴度的校准方法存在的不足，实现了将校准流程简单化、提高校准效率和校准精度的技术效果。本发明采用如下的技术方案：

如图1所示，可通过红外热像仪性能测试系统测试得到待校准红外热像仪安装基准偏轴度的水平方向偏轴角度Δx、垂直方向偏轴角度Δy、光学系统的光轴中心相对于热像仪图像的视场中心的偏离方向和热像仪在瞄准视场的水平方向视场角X、垂直方向视场角Y。

如图2所示，实线矩形3为红外探测器的光敏面，点1为光敏面的中心点即热像仪的视场中心；光学系统的像面为虚线圆形4，点2为光学系统的成像面中心即光轴中心。所示的裁剪区域为光敏面在光轴中心点偏离方向且对应2倍偏轴角度的边缘区域。