[发明专利]基于光电自准直仪的多光谱望远镜系统调试方法

说明书

本发明涉及一种图像融合技术领域，具体为一种基于光电自准直仪的多光谱望远镜系统调试方法，在各个独立光谱望远镜的目镜后设置光电自准直仪，摄像机实现采集各光谱望远镜的终端图像，摄像机与PC机电性连接，PC机对图像信号进行处理，根据成像情况得到该光谱望远镜成像光轴与系统光轴的偏离情况，供装调人员判断调整方向和调整量；同时将各个光谱望远镜的图像信号进行图像融合，作为望远系统融合精度装调质量的最终判定依据。本发明形成了一套高效高精度的多光谱望远镜系统调试方法，分辨率比传统方法提高了60多倍，给光瞄探测系统设计提供了更广阔的设计空间。

技术领域

本发明涉及一种图像融合技术领域，具体为一种基于光电自准直仪的多光谱望远镜系统调试方法。

背景技术

随着我国科学技术的迅猛发展，许多高新技术得到了广泛的发展与应用，特别是在国防军工领域的运用。精密、多功能、高精度、高速计算智能化的光电仪器和设备，使得我国军事装备战地适应能力和精确打击能力都得到了大幅的提升。

为适应在各种恶劣天候条件及昼夜交替的全天候条件下争得一线先机，为之而生的多光谱望远镜系统就成为了作战部队的不二之选，其广泛应用于海、陆、空的火控光瞄系统及单兵作战观瞄。多光谱望远镜系统为了能在不同天侯条件下获得良好的影像信息，多由两个或两个以上的独立光谱望远镜组成，望远系统中各独立光谱望远镜可完成独立切换或同时开启使用，切换或同时开启过程中望远系统终端显示的目标像都是同一目标，并且必须保证在切换过程中所观察到的目标像在整个终端视场内无位移量或位移量很小，或几个光路同时使用所看到的目标像无重影，这是此类光电仪器和设备装调过程中最关键也是最难实现的一个环节。

传统装调方式采用的装调仪器是前置望远镜，在系统装调过程中装调操作人员通过眼睛用前置望远镜观察来自各光谱望远镜系统的影像判定最终的图像融合度。采用传统装调方式存在以下弊端使得最终的装调结果难以满足现如今不断发展的技术需求：

装调时最少需要两人来同时完成，一人观察调试结果，另一人进行调试操作，导致装调效率低，调试实时随动性差；观察人员的年龄、视力、经验、观察时间长短都将会影响最终装调结果，装调质量只能通过主观判断，装调一致性差，无客观判据，装调精度低。

发明内容

针对基于前置望远镜的多光谱望远镜系统调试方法存效率低、精度低的问题，本发明提出一种基于光电自准直仪的多光谱望远镜系统调试方法。

本发明的基于光电自准直仪的多光谱望远镜系统调试方法，所述多光谱望远镜系统由若干独立光谱望远镜组成，该方法通过以下步骤实现：

1)图像信号采集阶段：在各个独立光谱望远镜的目镜后设置光电自准直仪；所述光电自准直仪由光源、聚光镜、分划板、分束棱镜和摄像机组成，摄像机实现采集各光谱望远镜的终端图像；摄像机与PC机通过电缆连接，由PC机提供摄像机驱动及供电，摄像机将采集后的图像信号传输到PC机；

2)图像信号处理阶段：PC机对图像信号进行处理，依据摄像机像元大小为基准，调试时以点阵靶作为目标源，使点阵靶目标只进入一个光谱望远镜成像，其余光谱光路遮挡，实时计算点目标中心坐标，成像后根据目标中心坐标实时显示成像中心偏离光轴量，从而得到该光谱望远镜成像光轴与系统光轴的偏离情况，供装调人员判断调整方向和调整量；同时将各个光谱望远镜的图像信号进行图像融合，作为望远系统融合精度及装调质量的最终判定依据；光轴调试结束后将以点阵靶对调试结果进行检查，检查内容为多光谱中心融合精度和视场四周不同区域的融合精度。

具体的，采用像元大小为5.2um的摄像机。

具体的，步骤2)中实时计算点目标像中心坐标值的算法采用灰度算法对点目标像分析解算，测量最小单位达到亚像元的0.3个像素精度；具体的每个像素对应张角为：其中b取值为摄像机像元；f取值为光电自准直仪焦距；ω取值为像元张角；最小单位为0.3个像素精度的亚像元的像元张角为：