一种两个线阵相机扫描平面的重合度标校装置及方法与流程

1.本发明涉及光学平面调整技术领域，具体为一种两个线阵相机扫描平面的重合度标校装置及方法。


背景技术：

2.为了全面推进国防和军队的现代化建设，在军事武器装备的性能测试过程中已经开始广泛采用各种光学仪器，来测定高速炮弹的运行轨迹。目前，为了精准捕获高速炮弹在末弹道上的两个空间坐标点，需要人为制造两堵光幕平面，以炮弹分别穿过两堵光幕时在两个平面上分别留下的两个位置信息来实现测定
3.然而，光幕平面主要用两个对射的线阵相机组成，但两个线阵相机扫描平面的重合度大多采用人工标校方式，通过在靶板上画一条垂直于水平面的直线，再人工使两个线阵相机的扫描平面均包含这条直线，从而让两个线阵相机的扫描平面高度重合，其工作效率较低，人员操作复杂，标校精度较差，扫描平面的重合度较低，存在一定的捕获误差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种两个线阵相机扫描平面的重合度标校装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种两个线阵相机扫描平面的重合度标校装置，包括负载支架、镜头激光器、倾角传感器、线阵相机、调焦镜头、u型俯仰支架、小蜗轮、小蜗杆、蜗杆架、俯仰电机、支架激光器、角度倾斜台、方位拨叉、方位光电码盘、旋转机台和光电开关，所述负载支架内壁底部的中心安装有镜头激光器，负载支架内壁底部的一侧安装有倾角传感器，负载支架的背面连接有相机安装板正面的外缘，相机安装板背面顶端的一角安装有线阵相机。
6.优选的，所述线阵相机正面的一侧设置有调焦镜头，调焦镜头上安装有调焦齿圈，调焦齿圈啮合有调焦齿轮，调焦齿轮安装在调焦电机的输出端，调焦电机安装在相机安装板顶端的一角，线阵相机的背面安装有散热器。
7.优选的，所述负载支架的顶部连接有顶盖底部的两侧，负载支架的正面连接有前盖背面的外缘，前盖正面的顶端和底端分别嵌装有大镜片和小镜片，大镜片和小镜片分别位于调焦镜头和镜头激光器的正前方，前盖正面顶端的一角安装有雨刷器。
8.优选的，所述负载支架两侧的顶端分别连接有左转轴和右转轴的一端，左转轴和右转轴的中段分别转动套接有左轴承和右轴承，左轴承和右轴承分别安装在u型俯仰支架两侧的顶端。
9.优选的，所述右转轴的另一端安装有小蜗轮，小蜗轮的底部啮合小蜗杆中段的顶部，小蜗杆转动连接在蜗杆架，小蜗杆的一端连接有俯仰电机的输出端，俯仰电机安装在蜗杆架的背面。
10.优选的，所述蜗杆架顶部的两侧连接有u型俯仰支架底部的两角，蜗杆架的侧面连
接有第一罩壳侧面的底端，第一罩壳侧面的顶端连接有u型俯仰支架一侧的顶端，u型俯仰支架另一侧的顶端连接有第二罩壳侧面的外缘，第二罩壳侧面的中心抵住左轴承的侧面。
11.优选的，所述u型俯仰支架中段顶部的一侧安装有支架激光器，u型俯仰支架中段底部的中心连接有角度倾斜台顶部的倾斜板，角度倾斜台底部的一侧安装有方位拨叉，方位拨叉的底部安装有方位光电码盘，方位光电码盘的底部连接有旋转机台顶部的转盘，旋转机台正面一侧的中心连接有光电开关背面的底端，光电开关与方位光电码盘为配合构件。
12.一种两个线阵相机扫描平面的重合度标校方法，包括以下步骤：步骤一，转向；步骤二，倾斜；步骤三，俯仰；步骤四，调焦；
13.其中上述步骤一中，在待测物体的运行轨迹上放置一个激光感应靶板，并用仪器在激光感应靶板的两面对称画一条垂直于水平面的直线，再将两组装置对称设置在激光感应靶板两面的方向，开启镜头激光器和支架激光器，并通过旋转机台使方位光电码盘、方位拨叉、角度倾斜台、u型俯仰支架、负载支架、相机安装板、线阵相机和调焦镜头一起转动到合适角度，使镜头激光器和支架激光器发出的激光均打在激光感应靶板上；
14.其中上述步骤二中，通过角度倾斜台调节u型俯仰支架、负载支架、相机安装板、线阵相机和调焦镜头的倾斜角度，并通过倾角传感器精确调节至水平，使镜头激光器和支架激光器发出的激光均打在激光感应靶板的直线上；
15.其中上述步骤三中，开启俯仰电机，通过小蜗杆转动小蜗轮，进而通过左转轴和右转轴使负载支架、相机安装板、线阵相机和调焦镜头相对u型俯仰支架进行俯仰式转动，进而使镜头激光器发出的激光沿着激光感应靶板上的直线无偏差移动；
16.其中上述步骤四中，开启调焦电机，通过调焦齿轮转动调焦齿圈，进而通过调焦镜头调节线阵相机的焦距，使线阵相机拍摄到的激光感应靶板的画面清晰适度，两组装置调节一致后标校完成。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该两个线阵相机扫描平面的重合度标校装置及方法，采用机械标校方式，能对线阵相机的六个自由度进行精确调节，标校精度高，扫描平面高度重合，减小了高速物体运动轨迹的捕获误差，人员操作便捷快速，大幅度提高了线阵相机扫描平面重合度的标校效率，便于使用，人力成本低，满足了军队的现代化建设需求；能根据使用场景对线阵相机的焦距进行调节，精准捕捉不同距离的光学图像，适用范围广，实用性强。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构立体图；
19.图2和图3均为本发明的整体结构分解图；
20.图4为本发明的整体结构主视图；
21.图5为本发明的整体结构后视图；
22.图6为本发明的方法流程图；
23.图中：1、负载支架；2、镜头激光器；3、倾角传感器；4、相机安装板；5、线阵相机；6、调焦镜头；7、调焦齿圈；8、调焦齿轮；9、调焦电机；10、散热器；11、顶盖；12、前盖；13、大镜片；14、小镜片；15、雨刷器；16、左转轴；17、右转轴；18、左轴承；19、右轴承；20、u型俯仰支
架；21、小蜗轮；22、小蜗杆；23、蜗杆架；24、俯仰电机；25、第一罩壳；26、第二罩壳；27、支架激光器；28、角度倾斜台；29、方位拨叉；30、方位光电码盘；31、旋转机台；32、光电开关。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种两个线阵相机扫描平面的重合度标校装置，包括负载支架1、镜头激光器2、倾角传感器3、线阵相机5、调焦镜头6、u型俯仰支架20、小蜗轮21、小蜗杆22、蜗杆架23、俯仰电机24、支架激光器27、角度倾斜台28、方位拨叉29、方位光电码盘30、旋转机台31和光电开关32，负载支架1内壁底部的中心安装有镜头激光器2，负载支架1内壁底部的一侧安装有倾角传感器3，负载支架1的背面连接有相机安装板4正面的外缘，相机安装板4背面顶端的一角安装有线阵相机5，线阵相机5正面的一侧设置有调焦镜头6，调焦镜头6上安装有调焦齿圈7，调焦齿圈7啮合有调焦齿轮8，调焦齿轮8安装在调焦电机9的输出端，调焦电机9安装在相机安装板4顶端的一角，线阵相机5的背面安装有散热器10，能根据使用场景对线阵相机5的焦距进行调节，精准捕捉不同距离的光学图像，适用范围广，实用性强；负载支架1的顶部连接有顶盖11底部的两侧，负载支架1的正面连接有前盖12背面的外缘，前盖12正面的顶端和底端分别嵌装有大镜片13和小镜片14，大镜片13和小镜片14分别位于调焦镜头6和镜头激光器2的正前方，前盖12正面顶端的一角安装有雨刷器15，负载支架1两侧的顶端分别连接有左转轴16和右转轴17的一端，左转轴16和右转轴17的中段分别转动套接有左轴承18和右轴承19，左轴承18和右轴承19分别安装在u型俯仰支架20两侧的顶端，右转轴17的另一端安装有小蜗轮21，小蜗轮21的底部啮合小蜗杆22中段的顶部，小蜗杆22转动连接在蜗杆架23，小蜗杆22的一端连接有俯仰电机24的输出端，俯仰电机24安装在蜗杆架23的背面，蜗杆架23顶部的两侧连接有u型俯仰支架20底部的两角，蜗杆架23的侧面连接有第一罩壳25侧面的底端，第一罩壳25侧面的顶端连接有u型俯仰支架20一侧的顶端，u型俯仰支架20另一侧的顶端连接有第二罩壳26侧面的外缘，第二罩壳26侧面的中心抵住左轴承18的侧面，u型俯仰支架20中段顶部的一侧安装有支架激光器27，u型俯仰支架20中段底部的中心连接有角度倾斜台28顶部的倾斜板，角度倾斜台28底部的一侧安装有方位拨叉29，方位拨叉29的底部安装有方位光电码盘30，方位光电码盘30的底部连接有旋转机台31顶部的转盘，旋转机台31正面一侧的中心连接有光电开关32背面的底端，光电开关32与方位光电码盘30为配合构件，采用机械标校方式，能对线阵相机5的六个自由度进行精确调节，标校精度高，扫描平面高度重合，减小了高速物体运动轨迹的捕获误差，人员操作便捷快速，大幅度提高了线阵相机5扫描平面重合度的标校效率，便于使用，人力成本低，满足了军队的现代化建设需求。
26.请参阅图6，本发明提供的一种实施例：一种两个线阵相机扫描平面的重合度标校方法，包括以下步骤：步骤一，转向；步骤二，倾斜；步骤三，俯仰；步骤四，调焦；
27.其中上述步骤一中，在待测物体的运行轨迹上放置一个激光感应靶板，并用仪器在激光感应靶板的两面对称画一条垂直于水平面的直线，再将两组装置对称设置在激光感
应靶板两面的方向，开启镜头激光器2和支架激光器27，并通过旋转机台31使方位光电码盘30、方位拨叉29、角度倾斜台28、u型俯仰支架20、负载支架1、相机安装板4、线阵相机5和调焦镜头6一起转动到合适角度，使镜头激光器2和支架激光器27发出的激光均打在激光感应靶板上；
28.其中上述步骤二中，通过角度倾斜台28调节u型俯仰支架20、负载支架1、相机安装板4、线阵相机5和调焦镜头6的倾斜角度，并通过倾角传感器3精确调节至水平，使镜头激光器2和支架激光器27发出的激光均打在激光感应靶板的直线上；
29.其中上述步骤三中，开启俯仰电机24，通过小蜗杆22转动小蜗轮21，进而通过左转轴16和右转轴17使负载支架1、相机安装板4、线阵相机5和调焦镜头6相对u型俯仰支架20进行俯仰式转动，进而使镜头激光器2发出的激光沿着激光感应靶板上的直线无偏差移动；
30.其中上述步骤四中，开启调焦电机9，通过调焦齿轮8转动调焦齿圈7，进而通过调焦镜头6调节线阵相机5的焦距，使线阵相机5拍摄到的激光感应靶板的画面清晰适度，两组装置调节一致后标校完成。
31.工作原理：该发明使用时，先在待测物体的运行轨迹上放置一个激光感应靶板，并用仪器在激光感应靶板的两面对称画一条垂直于水平面的直线，再将两组装置对称设置在激光感应靶板两面的方向，开启镜头激光器2和支架激光器27，并通过旋转机台31使方位光电码盘30、方位拨叉29、角度倾斜台28、u型俯仰支架20、负载支架1、相机安装板4、线阵相机5和调焦镜头6一起转动到合适角度，使镜头激光器2和支架激光器27发出的激光均打在激光感应靶板上，接着通过角度倾斜台28调节u型俯仰支架20、负载支架1、相机安装板4、线阵相机5和调焦镜头6的倾斜角度，并通过倾角传感器3精确调节至水平，使镜头激光器2和支架激光器27发出的激光均打在激光感应靶板的直线上，再开启俯仰电机24，通过小蜗杆22转动小蜗轮21，进而通过左转轴16和右转轴17使负载支架1、相机安装板4、线阵相机5和调焦镜头6相对u型俯仰支架20进行俯仰式转动，进而使镜头激光器2发出的激光沿着激光感应靶板上的直线无偏差移动，最后开启调焦电机9，通过调焦齿轮8转动调焦齿圈7，进而通过调焦镜头6调节线阵相机5的焦距，使线阵相机5拍摄到的激光感应靶板的画面清晰适度，两组装置调节一致后标校完成，标校精度高，扫描平面高度重合，减小了高速物体运动轨迹的捕获误差，人员操作便捷快速，大幅度提高了线阵相机5扫描平面重合度的标校效率，便于使用，人力成本低，满足了军队的现代化建设需求。
32.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。