[实用新型]一种应用于天文底片扫描仪运动姿态的测量装置

说明书

本实用新型提供一种应用于天文底片扫描仪运动姿态的测量装置，包括待测的天文底片扫描仪、以及彼此相对设置的光电自准直仪和目标装置，目标装置包括平面楔镜以及与平面楔镜和天文底片扫描仪的运动平台均连接的三维调整机构。本实用新型的一种应用于天文底片扫描仪运动姿态的测量装置，解决了天文底片扫描仪三维运动姿态不能同时测量的问题，实现运动姿态的同时测量。

技术领域

本实用新型属于光学检测技术领域，具体涉及到一种应用于天文底片扫描仪运动姿态的测量装置，其适用于天文底片扫描仪运动姿态的测量。

背景技术

目前相机已被广泛应用在望远镜成像中。早年相机未被研制出来望远镜拍照是使用天文底片，而天文底片的尺寸较大：多为300mm×300mm；但天文底片是长期观测的资料数据，它记录了100多年天体的位置和活动信息，是当时所拍摄天体目标的不可再现的唯一的观测记录，天文底片的保存不易、易损坏，需要将天文底片数字化保存起来。

天文底片的数字化是将大尺寸天文底片的若干的小尺寸区域，经平台扫描运动使用成像镜头成像于相机靶面上，最后将多组成像单元按照一定的顺序及处理方式，将其图像拼接处理复原成大尺寸的天文底片，实现数字化保存。天文底片扫描仪是用于扫描天文底片实现天文底片的数字化的专用仪器。

天文底片多为尺寸300mm×300mm的玻璃底片，根据天文底片尺寸大小以及底片材料特性，中国科学院上海天文台已研制完成的天文底片扫描仪如图1所示。

如图1所示，天文底片扫描仪的主要组成部件包括：成像相机1、成像镜头2、光源3、天文底片4、底片仓5、运动平台6、大理石平台7、扫描仪底座8、扫描仪控制系统9。在本实施例中，运动平台6为二维气浮导轨运动平台，二维气浮导轨运动平台的功能是可以沿X、Y两个方向移动。

现有的天文底片扫描仪的工作原理及过程如下：

扫描仪底座8、大理石平台7、运动平台6和底片仓5自下而上依次固定。光源3是固定在天底片仓5的底部(即运动平台6上)不移动，成像镜头2用螺钉固定在大理石龙门横梁上的调整架上不移动，成像相机1通过螺钉固定在成像镜头2上，由此，光源3、天文底片4、成像镜头2、成像相机1形成了天文底片的成像光路结构。扫描仪控制系统9与所述运动平台6、光源3和成像相机1通信连接，以控制运动平台6的运动扫描、光源3的启动和成像相机1的拍摄。

在工作时，首先将天文底片4放置在底片仓5内，启动扫描仪控制系统9，首先运动平台6在初始位置，同时开启光源3来照明天文底片4、关闭室内照明。成像原理如下：光源3从底部照明天文底片，然后通过成像镜头2将底片上的天体目标信息1:1地成像于顶部的成像相机1上；由于成像相机1的靶面小而天文底片4的尺寸大，因此扫描仪采用面扫描模式：即，打开扫描仪控制软件开始以面扫描模式扫描天文底片4，扫描时利用成像镜头2和成像相机1对天文底片进行面扫描拍摄，移动天文底片4至拍摄位置、成像相机1拍摄成像、多次拍照最后对拍摄的照片进行图像拼接和图像数据处理，实现底片的数字化保存起来，以复原图像。在天文底片4扫描的过程中，运动平台6仅仅带动天文底片4和底片仓5运动。其中，工作时，运动平台6上只有底片和底片仓。

当需要定期精度检测标校时，运动平台6上还会可能需要放置其他装置来测量平台误差。由于天文底片的面扫描拍照是通过天文底片扫描仪的二维运动平台来实现的，因此天文底片扫描仪的运动平台的精度直接影响到天文底片复原的精度。精度误差来源于底片扫描仪的运动误差：包括：直线性、位置定位精度、重复定位精度；姿态误差包括：俯仰角、旋转角和滚转角，其中，天文底片扫描仪的运动姿态对扫描拼接精度有一定的影响。因此，需要定期对天文底片扫描仪的运动姿态进行测量并进行误差补偿，提高扫描拼接精度。