[发明专利]一种连续变倍红外镜头的齐焦性误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种连续变倍红外镜头的齐焦性误差补偿方法，先将连续变倍镜头与红外成像组件、电机控制组件连接在一起，组成一台能够正常成像的红外热像仪，然后依次进行齐焦性补偿值的获取和齐焦性补偿；本发明采用双列补偿值，在补偿值获取时，根据变倍电机前进或后退的步骤，将当前的补偿值记录在不同的序列中，在补偿过程中，能自动消除补偿的空回误差，使得补偿值更加准确，补偿的精度更高。

主权项

1.一种连续变倍红外镜头的齐焦性误差补偿方法，其特征在于，包括如下步骤（一），连续变倍红外镜头的组装：将连续变倍镜头（4）与红外成像组件（2）、电机控制组件（3）连接在一起，组成一台能够正常成像的红外热像仪（1）；所述的连续变倍镜头（4）上分别连接有补偿限位组件（11）、变倍限位组件（12）、变倍反馈组件（13）、变倍电机组（14）、补偿反馈组件（15）和补偿电机组（16）；所述的电机控制组件（3）包括变倍电机驱动电路（18）和补偿电机驱动电路（32），其中变倍电机组（14）由MCU（17）通过变倍电机驱动电路（18）来控制，变倍电机组（14）通过变倍凸轮（6）来调节连续变倍镜头（4），所述的MCU（17）上还连接有温度传感器（19）和flash（24）；所述的变倍电机组（14）和补偿电机组（16）分别驱动变倍镜头组（7）和补偿镜头组（8），所述的变倍反馈组件（13）和补偿反馈组件（15）均由精密电位器或光电编码器构成，分别与变倍凸轮齿环（10）和补偿凸轮齿环（9）啮合；（二），齐焦性补偿值的获取：a1），通过温度传感器（19）获取连续变倍镜头（4）结构件内的温度值，将温度值分成多个工作温度段，相邻两个工作温度段相差4～8℃，将工作温度段均匀分组，每一个温度段定义为一个包含镜头在当前温度条件下，所有非齐焦的位置点信息的结构体，每个温度段采用采用从短焦到长焦和从长焦到短焦两个补偿值序列；a2），在某一温度条件下，采用合适的变倍步长，将连续变倍镜头（4）变倍到某一焦距位置，然后采用灰度梯度方式，自动将图像模糊点调焦至图像清晰，然后通过精密电位器或光电编码器采样保存该微调补偿值；a3），在多个温度段内，获取变倍范围内多个特定位置点的齐焦性补偿值，并将该补偿值扩展成横轴为变倍位置值、纵轴为当前镜头结构件内温度值的双列二维序列值；将得到的所有特定位置点的焦距值都按焦距从小到大的顺序，温度从低到高或从高到低的顺序，存放在对应的结构体数组内，组成一个二维序列；根据当前连续变倍镜头（4）在二维序列中的位置，精确控制补偿电机组（16）补偿电机补偿连续变倍镜头（4）当前的齐焦性误差；a4），采用邻域替代、同值替代或先进先出替代方式，快速找到并标定各个温度段的特定位置点的齐焦性补偿值，按焦距排序方式存储标定位置点，采用快速排序及基于广度优先搜索方式，快速对补偿值进行排序，并保存到flash（24）中；（三），齐焦性补偿：b1），在任一温度条件下，根据连续变倍镜头（4）所在的位置、正反向序列组以及当前的温度值，找出存储阵列中与镜头当前位置、温度相邻的补偿点，采用双线插值方式，计算当前的补偿值；b2），连续变倍镜头（4）在任意位置时，采用速度环和位置环的双环控制算法驱动补偿电机组（16）补偿齐焦性误差；连续变倍镜头（4）接近终点时，采用脉动控制算法方式驱动，在补偿电机组（16）卸载后，进行位置检测，然后脉动驱动，最终确保补偿电机组（16）驱动到指定的位置。