[发明专利]一种可抗飞行干扰的镜头像移补偿装置

说明书

本发明公开了一种可抗飞行干扰的镜头像移补偿装置，包括设置在探测器前方的反射镜框架，陀螺仪和反射镜分别设置在反射镜框架的相平行的陀螺轴和反射镜轴上；陀螺仪设在陀螺轴上悬空框内，反射镜的镜面朝向采集图像的探测器；反射镜框架上还设有与双轴陀螺相连接的角速度传感器；所述的探测器包括固定在探测框架内的可见光探测组件和红外探测组件；探测框架上还设有反射镜补偿控制单元，其信号输出端经PWM驱动模块与驱动电机相连接，并接收角速度传感器发送的检测信号。本发明能够通过反射镜向探测组件进行像移补偿，同时通过锁保护对其进行保护，减少冲击、振动对镜头的干扰。

技术领域

本发明属于飞行探测技术领域，涉及一种可抗飞行干扰的镜头像移补偿装置。

背景技术

近些年来，随着包括无人机在内的飞行技术的蓬勃发展，无论在国民经济领域还是在国防军事上其重要性日益突出；其中飞行拍摄或者航拍是其中重要的应用之一。不同温度的物体在红外波段有明显特征，温度越低，颜色越深。红外光学系统探测的的是目标的自身辐射，相比可见光光学系统，具有全天候观测、不受环境影响、穿透力强的优点。比如采用无人机红外与可见光同步遥感技术进行环境监察，可以有效地检查出河流两岸隐蔽在草丛中的正在排水的暗口。

但是一个迫切需要解决的问题在于，在飞行连续拍摄时，随飞行抖动翻滚，因此需要拍摄视轴的稳定。用三维框架稳定是很多产品所采取的方案，三维稳定非常复杂，适用于大型高价值设备，如平台式惯导系统等，通常的摄像或拍照稳定系统难以承受。

像移补偿是摄影装置在曝光过程中补偿被摄景物的像与感光面之间的相对运动的技术。这种相对运动称为像移，会导致所得到的像模糊，用摄影机拍摄运动着的物体，或从行驶的车、船或飞行中的飞行器上进行拍摄，都会产生像移。尤其在航空摄影中，因装载航空摄影设备的飞行器始终处于运动状态，而成像又需时间长度有限的曝光，所以影像与感光之间必然会有相对运动。为了减小或消除这种相对运动，就需要进行像移补偿，在航空摄影中像移补偿是提高影像质量的重要措施。而且航空摄影除了差速导致的像移，还存在旋转、翻滚等可能导致的其他方向的像移。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种可抗飞行干扰的镜头像移补偿装置，能够通过反射镜向探测组件进行像移补偿，同时通过锁保护对其进行保护，减少冲击、振动对镜头的干扰。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种可抗飞行干扰的镜头像移补偿装置，包括设置在探测器前方的反射镜框架，陀螺仪和反射镜分别设置在反射镜框架的相平行的陀螺轴和反射镜轴上；陀螺仪设在陀螺轴上悬空框内，反射镜的镜面朝向采集图像的探测器；

在反射镜框架的一侧陀螺轴、反射镜轴还通过转轮、钢带传动机构相连接，陀螺轴还通过传输带与驱动电机的输出轴相连接；反射镜框架上还设有与双轴陀螺相连接的角速度传感器；

所述的探测器包括固定在探测框架内的可见光探测组件和红外探测组件；探测框架上还设有反射镜补偿控制单元，其信号输出端经PWM驱动模块与驱动电机相连接，并接收角速度传感器发送的检测信号。

当探测器拍摄曝光时间不足时，反射镜补偿控制单元通过PWM驱动模块向驱动电机发出驱动指令，通过陀螺轴、反射镜轴带动反射镜向载体飞行的反方向旋转进行像移补偿或视轴补偿，将视轴驻留在场景或目标物上；

当反射镜框姿态变化时陀螺仪将探测到悬空框产生的角速度，所述的角速度传感器将检测的信号反馈给反射镜补偿控制单元；反射镜补偿控制单元根据角速度反馈信号调整驱动指令；

像移补偿或视轴补偿时间结束，则反射镜补偿控制单元向驱动电机发出驱动指令，带动反射镜向载体飞行的方向加速旋转，恢复到像移补偿或视轴补偿前的视轴位置；

所述陀螺轴、反射镜轴是以1/2的传动比通过转轮、钢带传动机构相连接，当陀螺轴相对于载体转动时，钢带传动机构带动反射镜轴转动一半的角度，使反射镜的视轴在惯性空间保持稳定的效果。