一种阵列式广视场巡天相机的制作方法

1.本发明属于光电成像技术领域，具体涉及一种阵列式广视场巡天相机。


背景技术：

2.光学观测是一种对于近地小行星，人造卫星，空间碎片的常用监测方法，通过望远镜和相机构成的照相观测系统，可以获得某一时刻天空中的各种天体的照片，从而获得各种天体在照片中的坐标，然后通过进一步的分析和计算，可以获得近地小行星，人造卫星，空间碎片等空间目标的重要轨道信息。
3.对于目前用于空间目标观测的光学观测设备，通常由单个拍摄装置构成，存在视场较小的缺点，无法用于大范围空间目标采集。


技术实现要素：

4.本发明针对现有的用于空间目标观测的光学观测设备所存在的视场较小、无法用于大范围空间目标采集的缺点，公开了一种阵列式广视场巡天相机，通过多个拍摄单元同时进行拍摄，可以线性的扩大拍摄装置的拍摄范围，同时，系统所包含的解析模块，可以实时的对每一个拍摄单元的所拍摄的天文坐标进行计算，从而实时获得观测阵列的阵型分布，并且驱动每一个单元的驱动装置，可以快速实现系统的阵型调整。
5.本发明公开了一种阵列式广视场巡天相机，包括多个相同的拍摄单元和一个控制单元。
6.所述的每个拍摄单元均包括镜头、图像传感器、驱动装置、星点图像解析模块、图像畸变校正模块和未知目标输出模块。
7.所述的控制单元，包含一个数据收集模块，一个规划模块和一个增强现实型图形产生器。
8.所述的镜头用于接收视场内的光线并将接收的光线传输至图像传感器，从而得到所拍摄天空区域的图像。
9.所述驱动装置，与规划模块和所在拍摄单元的镜头连接，用于驱动其所在拍摄单元的镜头在地平坐标系内的视场方向上运动。
10.所述星点图像解析模块，用于对拍摄单元所拍摄图像进行计算，获得图像中心坐标数据和图像旋转方向数据，得到当前拍摄单元在赤道坐标系中的视场中心指向信息和旋转角。
11.所述图像畸变校正模块，包含畸变数据提取模块和畸变数据处理模块，二者相互连接，图像畸变校正模块与星点图像解析模块和未知目标输出模块分别连接。
12.所述的畸变数据提取模块，用于根据星点解析模块输出的视场中心指向信息和旋转角，计算出拍摄单元所拍摄图像中每一个已知恒星星点在赤道坐标系中的指向信息，并且通过与标准星表比对的方式，获得拍摄单元所拍摄图像的畸变数据，并拟合产生所拍摄图像的全图的畸变模型。
13.所述的畸变数据处理模块，用于根据畸变数据提取模块输出的全图的畸变模型，利用拍摄单元所拍摄图像中的星点坐标，对该星点坐标进行校正，并输出校正后的星点坐标至未知目标输出模块，实现对拍摄单元所拍摄图像中任意位置的校正。
14.所述的未知目标输出模块，与畸变数据提取模块和畸变数据处理模块分别连接，用于将不符合标准星表的星点坐标输入到畸变数据提取模块中，并且从畸变数据处理模块中获取校正后的星点坐标。
15.所述的数据收集模块，与每一个拍摄单元的未知目标输出模块连接，用于收集所有的未知目标的坐标信息。
16.所述的现实增强型图形产生器，与数据收集模块和星点图像解析模块分别连接，用于输出可视化的目标拍摄结果。
17.所述的规划模块，与拍摄单元的驱动装置相连，根据用户输入的天空区域，规划出每一个拍摄单元在地平坐标系中的方位角和高度角，并输出该方位角和高度角到拍摄单元的驱动装置。
18.本发明的有益效果为：
19.本发明可以实现大视场的广域天区的观测，并且可以根据观测任务的需要，实现全自动的观测阵型调整，并且能获得所有观测天区中未知目标的实时坐标，并且实现可视化的输出。
附图说明
20.图1是本发明的一种阵列式广视场巡天相机系统结构示意图。
具体实施方式
21.为了更好的了解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。图1是本发明所述的一种阵列式广视场巡天相机系统结构示意图。
22.本发明公开了一种阵列式广视场巡天相机，包括多个相同的拍摄单元和一个控制单元。
23.所述的每个拍摄单元均包括镜头、图像传感器、驱动装置、星点图像解析模块、图像畸变校正模块和未知目标输出模块。
24.所述的控制单元，包含一个数据收集模块，一个规划模块和一个增强现实型图形产生器。
25.所述的镜头用于接收视场内的光线并将接收的光线传输至图像传感器，从而得到所拍摄天空区域的图像。
26.所述驱动装置，与规划模块和所在拍摄单元的镜头连接，用于驱动其所在拍摄单元的镜头在地平坐标系内的视场方向上运动。
27.所述星点图像解析模块，用于对拍摄单元所拍摄图像进行计算，获得图像中心坐标数据和图像旋转方向数据，得到当前拍摄单元在赤道坐标系中的视场中心指向信息和旋转角。
28.所述图像畸变校正模块，包含畸变数据提取模块和畸变数据处理模块，二者相互连接，图像畸变校正模块与星点图像解析模块和未知目标输出模块分别连接。
29.所述的畸变数据提取模块，用于根据星点解析模块输出的视场中心指向信息和旋转角，计算出拍摄单元所拍摄图像中每一个已知恒星星点在赤道坐标系中的指向信息，并且通过与标准星表比对的方式，获得拍摄单元所拍摄图像的畸变数据，并拟合产生所拍摄图像的全图的畸变模型。
30.所述的畸变数据处理模块，用于根据畸变数据提取模块输出的全图的畸变模型，利用拍摄单元所拍摄图像中的星点坐标，对该星点坐标进行校正，并输出校正后的星点坐标至未知目标输出模块，实现对拍摄单元所拍摄图像中任意位置的校正。畸变数据处理模块与未知目标输出模块相连接。
31.所述的未知目标输出模块，与畸变数据提取模块和畸变数据处理模块分别连接，用于将不符合标准星表的星点坐标输入到畸变数据提取模块中，并且从畸变数据处理模块中获取校正后的星点坐标。
32.所述的数据收集模块，与每一个拍摄单元的未知目标输出模块连接，用于收集所有的未知目标的坐标信息。
33.所述的现实增强型图形产生器，与数据收集模块和星点图像解析模块分别连接，用于输出可视化的目标拍摄结果。
34.所述的规划模块，与拍摄单元的驱动装置相连，用户根据观测任务的需要，输入天空区域，规划模块据此规划出每一个拍摄单元在地平坐标系中的方位角和高度角，并输出该方位角和高度角到拍摄单元的驱动装置，从而实现灵活的巡天阵型的变化。
35.以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。


技术特征：
1.一种阵列式广视场巡天相机，其特征在于，包括多个相同的拍摄单元和一个控制单元；所述的每个拍摄单元均包括镜头、图像传感器、驱动装置、星点图像解析模块、图像畸变校正模块和未知目标输出模块；所述的控制单元，包含一个数据收集模块，一个规划模块和一个增强现实型图形产生器；所述的镜头用于接收视场内的光线并将接收的光线传输至图像传感器，从而得到所拍摄天空区域的图像；所述驱动装置，与规划模块和所在拍摄单元的镜头连接，用于驱动其所在拍摄单元的镜头在地平坐标系内的视场方向上运动。2.如权利要求1所述的阵列式广视场巡天相机，其特征在于，所述星点图像解析模块，用于对拍摄单元所拍摄图像进行计算，获得图像中心坐标数据和图像旋转方向数据，得到当前拍摄单元在赤道坐标系中的视场中心指向信息和旋转角。3.如权利要求1所述的阵列式广视场巡天相机，其特征在于，所述图像畸变校正模块，包含畸变数据提取模块和畸变数据处理模块，二者相互连接，图像畸变校正模块与星点图像解析模块和未知目标输出模块分别连接。4.如权利要求1所述的阵列式广视场巡天相机，其特征在于，所述的畸变数据提取模块，用于根据星点解析模块输出的视场中心指向信息和旋转角，计算出拍摄单元所拍摄图像中每一个已知恒星星点在赤道坐标系中的指向信息，并且通过与标准星表比对的方式，获得拍摄单元所拍摄图像的畸变数据，并拟合产生所拍摄图像的全图的畸变模型；所述的畸变数据处理模块，用于根据畸变数据提取模块输出的全图的畸变模型，利用拍摄单元所拍摄图像中的星点坐标，对该星点坐标进行校正，并输出校正后的星点坐标至未知目标输出模块，实现对拍摄单元所拍摄图像中任意位置的校正。5.如权利要求1所述的阵列式广视场巡天相机，其特征在于，所述的未知目标输出模块，与畸变数据提取模块和畸变数据处理模块分别连接，用于将不符合标准星表的星点坐标输入到畸变数据提取模块中，并且从畸变数据处理模块中获取校正后的星点坐标。6.如权利要求1所述的阵列式广视场巡天相机，其特征在于，所述的数据收集模块，与每一个拍摄单元的未知目标输出模块连接，用于收集所有的未知目标的坐标信息。7.如权利要求1所述的阵列式广视场巡天相机，其特征在于，所述的现实增强型图形产生器，与数据收集模块和星点图像解析模块分别连接，用于输出可视化的目标拍摄结果。8.如权利要求1所述的阵列式广视场巡天相机，其特征在于，所述的规划模块，与拍摄单元的驱动装置相连，根据用户输入的天空区域，规划出每一个拍摄单元在地平坐标系中的方位角和高度角，并输出该方位角和高度角到拍摄单元的驱动装置。

技术总结
本发明属于光电成像技术领域，具体涉及一种阵列式广视场巡天相机，包括多个相同的拍摄单元和一个控制单元。所述的每个拍摄单元均包括镜头、图像传感器、驱动装置、星点图像解析模块、图像畸变校正模块和未知目标输出模块；所述的控制单元，包含数据收集模块，规划模块和增强现实型图形产生器。本发明通过多个拍摄单元同时进行拍摄，可以线性的扩大拍摄装置的拍摄范围，同时，系统所包含的解析模块，可以实时的对每一个拍摄单元的所拍摄的天文坐标进行计算，从而实时获得观测阵列的阵型分布，并且驱动每一个单元的驱动装置，可以快速实现系统的阵型调整。的阵型调整。的阵型调整。


技术研发人员：刘阳 侯进永 魏斌斌 韩兴斌 齐朝祥 刘春恒 臧晴
受保护的技术使用者：中国人民解放军32802部队
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/2/6