專利名稱：一種熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置，屬于成像器裝配的光軸校準(zhǔn)技術(shù)， 具體地指一種用于熱像儀光軸與機(jī)械基準(zhǔn)面校準(zhǔn)的裝置。
背景技術(shù)：
熱像儀應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域或者工業(yè)測量領(lǐng)域時，對熱像儀光軸與被安裝結(jié)構(gòu)件的主體軸方向有一定精度要求，而為了保證使用過程中的穩(wěn)定性，熱像儀安裝時所采用的結(jié)構(gòu)一般是基準(zhǔn)面貼合、螺釘螺母緊固方式，導(dǎo)致熱像儀安裝角度的可調(diào)整范圍很小。因此為了滿足使用要求，必須在熱像儀單機(jī)階段對其光軸和機(jī)械安裝基準(zhǔn)面的垂直度進(jìn)行標(biāo)校。在現(xiàn)有技術(shù)中，實用新型ZL 200820230160. 5公開了一種針對某特定燕尾座安裝形式的紅外單機(jī)(熱像儀、紅外瞄準(zhǔn)鏡等)光軸的標(biāo)校裝置，該裝置采用離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)，并使用燕尾槽固定被校準(zhǔn)紅外單機(jī)。離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)中的拋物面主反射鏡存在加工困難、成本高的缺點(diǎn)。另外為了保證校準(zhǔn)的精度，該裝置中的燕尾槽必須有很高的加工精度，存在一定的機(jī)械加工難度。同時該裝置在使用過程中會不斷磕碰磨損燕尾槽接觸面，造成其精度降低，因此需經(jīng)常維修甚至更換燕尾槽，造成使用維護(hù)成本高。目前，紅外單機(jī)產(chǎn)品多數(shù)主要采用法蘭盤基準(zhǔn)面貼合，螺釘螺母緊固的安裝方式，而該裝置只適用于帶燕尾座的紅外單機(jī)校準(zhǔn)?？偟膩碚f實用新型ZL 200820230160. 5公開的一種紅外光軸與機(jī)械安裝基準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置存在機(jī)械制造難度大、維護(hù)難度大、使用成本高以及不適用于主流紅外單機(jī)的校準(zhǔn)等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為解決現(xiàn)存校準(zhǔn)裝置的以上缺點(diǎn)，提供一種便于維護(hù)、成本低及適用于大多數(shù)熱像儀光軸與機(jī)械安裝基準(zhǔn)面校準(zhǔn)的熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置。本實用新型的技術(shù)解決方案是本實用新型的熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置包括基準(zhǔn)光源裝置、被校準(zhǔn)的熱像儀安裝座和計算機(jī)成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其基準(zhǔn)光源裝置包括基準(zhǔn)光源組件和可調(diào)底座，基準(zhǔn)光源組件包括依次連接的黑體面輻射源、分劃板組件和紅外平行光管，基準(zhǔn)光源組件安裝在可調(diào)底座上，紅外平行光管的輸出端面對被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座，紅外平行光管的光軸垂直于被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座的配合面，安裝座配合面上有熱像儀安裝孔。所述的紅外平行光管的前端面是與紅外平行光管光軸垂直的光管基準(zhǔn)面，在光管基準(zhǔn)面上有等圓心角分布的三個由螺栓連接的壓板。所述的熱像儀安裝座包括底座和安裝座配合面，安裝座配合面連接在底座上。所述的分劃板組件包括法蘭盤狀底座，嵌于法蘭盤狀底座內(nèi)的分劃板和壓圈，分劃板中間是鏤空十字線槽，鏤空十字線槽的線寬度為0. 5mm。本實用新型可實現(xiàn)熱像儀光軸與機(jī)械安裝基準(zhǔn)面的實時標(biāo)校，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)可適用于基于基準(zhǔn)面安裝的熱像儀光軸與機(jī)械安裝基準(zhǔn)面的標(biāo)校；(2)使用方便，操作簡單，能快速確定熱像儀光軸與機(jī)械安裝基準(zhǔn)面是否滿足標(biāo)校要求；(3)標(biāo)校結(jié)果直觀顯示， 能實現(xiàn)邊調(diào)邊觀察，具有實時性；(4)生產(chǎn)加工難度低，生產(chǎn)及使用成本低，維護(hù)簡單。

圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型分劃板組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為紅外平行光管2c的前端面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖本實用新型包括工作平臺1、基準(zhǔn)光源裝置 2、被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座3和計算機(jī)成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4。工作平臺1采用大理石平臺，大理石平臺的精度為00級。大理石平臺工作面的表面粗糙度Ra (0. 4-0. 8) um，側(cè)面的表面粗糙度Ra ( 6. 3um。大理石平臺上預(yù)留有若干螺紋孔。基準(zhǔn)光源裝置2包括基準(zhǔn)光源組件和可調(diào)底座2d，基準(zhǔn)光源組件包括依次連接的黑體面輻射源2a、分劃板組件2b和紅外平行光管2c，基準(zhǔn)光源組件安裝在可調(diào)底座2d上， 紅外平行光管2c的輸出端面對熱像儀安裝座3，紅外平行光管2c的光軸垂直于熱像儀安裝座3的配合面3a。圖2、圖3為本實用新型分劃板組件的結(jié)構(gòu)示意圖所述的分劃板組件2b包括法蘭盤狀底座2bl，嵌于法蘭盤狀底座2bl內(nèi)的分劃板 2b2和壓圈2b3，分劃板2b2中間是鏤空十字線槽2b4。所述的鏤空十字線槽2b4的線寬度為0.5mm。壓圈2b3與法蘭盤狀底座2bl之間通過螺紋連接。分劃板2b2位于紅外平行光管2c的焦平面上，且鏤空十字線槽2b4的中心在紅外平行光管2c中心軸線上。保障紅外平行光管2c輸出的紅外目標(biāo)十字的中心在紅外平行光管2c中心軸線上。基準(zhǔn)光源裝置2的基準(zhǔn)光源組件提供基準(zhǔn)紅外十字絲目標(biāo)。圖4為紅外平行光管2c的前端面結(jié)構(gòu)示意圖所述的紅外平行光管2c的前端面是與紅外平行光管2c光軸垂直的光管基準(zhǔn)面 2cl，在光管基準(zhǔn)面2cl上有等圓心角分布的三個由螺栓2c2連接的壓板2c3。用于平面反射鏡的安裝，當(dāng)調(diào)試紅外平行光管2c的光軸與被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座3上的配合面3a的垂直度時使用?？烧{(diào)底座2d選用北京光學(xué)儀器廠MGC105型精密角位臺、PRS105型精密旋轉(zhuǎn)臺和 VS104型精密升降臺組合而成。實現(xiàn)對基準(zhǔn)紅外平行光管2c光軸的俯仰方向、方位方向的調(diào)整。同時還具有俯仰和方位的鎖緊功能。可調(diào)底座2d通過螺栓連接固定于工作平臺1 上。通過可調(diào)底座2d的升降調(diào)整，使紅外平行光管2c中心與被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座3上的熱像儀安裝孔3b中心相對于工作平臺1臺面等高。[0025]圖5為被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖所述的被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座3包括底座3d，高平面度的配合面3a連接在底座 3d上。熱像儀安裝孔包括3b和3c。當(dāng)調(diào)試紅外平行光管2c的光軸與被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座3上的配合面3a的垂 直度時，在配合面3a上貼合一前后面平行度較好的平面反射鏡， 通過安裝孔3c固定。安裝座3通過螺栓連接固定在工作平臺1上。計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4以臺式計算機(jī)為載體，包含數(shù)據(jù)采集模塊、圖像處理模塊和圖像顯示模塊。數(shù)據(jù)采集模塊可采集被校準(zhǔn)熱像儀輸出的數(shù)字信號。圖像處理模塊對采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主要功能是在顯示圖像正中央疊加一個電子十字絲。顯示模塊將處理后的圖像數(shù)據(jù)以畫面的形式進(jìn)行顯示。本實用新型使用前，需要將紅外平行光管2c的光軸與被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座3上的配合面3a調(diào)整垂直。調(diào)整時，在配合面3a上貼合一前后面平行度較好的第一平面反射鏡，在紅外平行光管2c的基準(zhǔn)面2cl上放第二平面反射鏡，使用自準(zhǔn)直平行光管調(diào)整，將自準(zhǔn)直平行光管對準(zhǔn)第一平面反射鏡，通過觀察反射像，調(diào)整自準(zhǔn)直平行光管光軸與配合面 3a垂直；保持自準(zhǔn)直平行光管不動，拿開配合面3a上貼合的第一平面反射鏡，通過觀察第二平面反射鏡的反射像，調(diào)整可調(diào)底座2d，使第二平面反射鏡與自準(zhǔn)直平行光管光軸垂直。 則紅外平行光管2c的光軸與被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座3上的配合面3a調(diào)整垂直，調(diào)整到位后鎖緊可調(diào)底座2d的俯仰和方位，并拆下第二平面反射鏡。本實用新型工作時，先開啟黑體面輻射源2a，溫度設(shè)置(室溫+20) °C，待溫度穩(wěn)定后開始校準(zhǔn)。將被校準(zhǔn)熱像儀安裝到安裝座3上，安裝時注意熱像儀安裝面與安裝座3上的配合面3a緊密貼合。使用計算機(jī)成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4采集被校準(zhǔn)熱像儀輸出的視頻數(shù)字信號，觀察計算機(jī)成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4輸出的圖像中紅外平行光管2c提供的紅外目標(biāo)十字中心與圖像中央的電子十字絲中心是否重合，若不重合則調(diào)整被校準(zhǔn)熱像儀的探測器安裝位置，直至兩十字中心完全重合則校準(zhǔn)合格。熱像儀光軸取決于光學(xué)鏡頭光軸以及光學(xué)鏡頭與探測器的相對安裝位置，而光學(xué)鏡頭裝配合格后其光軸即確定，無法進(jìn)行調(diào)整，因此只能通過調(diào)整光學(xué)鏡頭和探測器的相對安裝位置來實現(xiàn)熱像儀光軸的調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置，包括基準(zhǔn)光源裝置(2)、被校準(zhǔn)的熱像儀安裝座(3)和計算機(jī)成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)，其特征在于基準(zhǔn)光源裝置(2)包括基準(zhǔn)光源組件和可調(diào)底座(2d)，基準(zhǔn)光源組件包括依次連接的黑體面輻射源(2a)、分劃板組件(2b)和紅外平行光管(2c)，基準(zhǔn)光源組件安裝在可調(diào)底座(2d)上，紅外平行光管(2c)的輸出端面對被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座(3)，紅外平行光管(2c)的光軸垂直于被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座(3)的配合面 (3a)，安裝座配合面(3a)上有熱像儀安裝孔(3b和3c)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述的紅外平行光管 (2c)的前端面是與紅外平行光管(2c)光軸垂直的光管基準(zhǔn)面(2cl)，在光管基準(zhǔn)面(2cl) 上有等圓心角分布的三個由螺栓(2c2)連接的壓板(2c3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述的熱像儀安裝座(3)包括底座(3d)和安裝座配合面(3a)，安裝座配合面(3a)連接在底座(3d)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述的分劃板組件(2b)包括法蘭盤狀底座(2bl)，嵌于法蘭盤狀底座(2bl)內(nèi)的分劃板(2b2)和壓圈 (2b3)，分劃板(2b2)中間是鏤空十字線槽(2b4)，鏤空十字線槽(2b4)的線寬度為0. 5mm。
專利摘要本實用新型公開一種熱像儀光軸的校準(zhǔn)裝置，包括基準(zhǔn)光源裝置、被校準(zhǔn)的熱像儀安裝座和計算機(jī)成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其基準(zhǔn)光源裝置包括基準(zhǔn)光源組件和可調(diào)底座，基準(zhǔn)光源組件包括依次連接的黑體面輻射源、分劃板組件和紅外平行光管，基準(zhǔn)光源組件安裝在可調(diào)底座上，紅外平行光管的輸出端面對被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座，紅外平行光管的光軸垂直于被校準(zhǔn)熱像儀的安裝座的配合面，安裝座配合面上有熱像儀安裝孔。所述的分劃板組件的分劃板中間是鏤空十字線槽。將被校準(zhǔn)熱像儀安裝到安裝座上，計算機(jī)采集被校準(zhǔn)熱像儀輸出的視頻數(shù)字信號，觀察紅外平行光管提供的紅外目標(biāo)十字中心與電子十字絲中心是否重合，調(diào)整被校準(zhǔn)熱像儀的探測器安裝位置，直至兩十字中心完全重合則校準(zhǔn)合格。
文檔編號G01B11/26GK202182704SQ201120226270
公開日2012年4月4日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者周奐斌 申請人:湖北三江航天萬峰科技發(fā)展有限公司