本發(fā)明屬于光電測量，尤其涉及一種光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)及圖像時(shí)序修正方法。

背景技術(shù)：

1、光電經(jīng)緯儀是現(xiàn)代靶場用來測量空間目標(biāo)的運(yùn)動特性、幾何特性和物理特性的光學(xué)測量儀器，在航空、航天、兵器實(shí)驗(yàn)等科研及軍工領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。近年來，光電經(jīng)緯儀正朝著高速化、精簡化和國產(chǎn)化的方向發(fā)展，靶場實(shí)驗(yàn)從常規(guī)、單一型武器實(shí)驗(yàn)朝向高測定精度、多測量手段的新型實(shí)驗(yàn)發(fā)展。單臺光電經(jīng)緯儀日漸難以滿足實(shí)驗(yàn)要求，需要通過多個(gè)光電經(jīng)緯儀在不同位置設(shè)站，共同組成一個(gè)測控網(wǎng)絡(luò)，從空間目標(biāo)的各個(gè)方向進(jìn)行視場交會測量，獲取空間目標(biāo)的運(yùn)動軌跡、姿態(tài)以及輻射特性等數(shù)據(jù)。測角精度是有效提高測控網(wǎng)絡(luò)的可靠性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，為了有效提高測控網(wǎng)絡(luò)的可靠性和動態(tài)測角精度，需對光電經(jīng)緯儀進(jìn)行圖像時(shí)序修正，然而現(xiàn)有的時(shí)序修正方法需要借助其它相機(jī)時(shí)序標(biāo)定設(shè)備，圖像時(shí)序修正的成本高，且操作復(fù)雜，對操作人員的技術(shù)要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提供一種光電經(jīng)緯儀鏡頭的電控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的圖像時(shí)序修正方法成本高，且操作復(fù)雜的問題，本發(fā)明可以有效提高設(shè)備的測量精度。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)，利用fpga實(shí)現(xiàn)，在fpga上設(shè)有圖像時(shí)序測試信號接收模塊、秒同步信號接收模塊、涂白模塊和字符疊加模塊，其中，光電經(jīng)緯儀的主控系統(tǒng)向圖像時(shí)序測試信號接收模塊發(fā)送圖像時(shí)序測試信號，使時(shí)序修正電控系統(tǒng)處于圖像時(shí)序測試模式；光電經(jīng)緯儀的時(shí)統(tǒng)控制系統(tǒng)向秒同步信號接收模塊發(fā)送秒同步信號，秒同步信號接收模塊將秒同步信號發(fā)送至涂白模塊；涂白模塊將在接收秒同步信號后接收到的第一幀數(shù)字圖像所包含的像素值均置為1，獲得涂白圖像；字符疊加模塊通過光纖接收光電經(jīng)緯儀的字符疊加信息，并將包含涂白圖像的數(shù)字圖像幀序列的所有圖像的首行指定位置的像素替換成字符疊加信息；光電經(jīng)緯儀的機(jī)下存儲軟件存儲包含字符疊加信息的數(shù)字圖像幀序列，并對包含字符疊加信息的數(shù)字圖像幀序列進(jìn)行回放，獲得涂白圖像疊加的時(shí)間碼，機(jī)下存儲軟件還基于涂白圖像的時(shí)間碼和涂白圖像實(shí)際對應(yīng)的整秒時(shí)刻計(jì)算光電經(jīng)緯儀的圖像幀差值，并基于圖像幀差值對光電經(jīng)緯儀的圖像時(shí)序進(jìn)行修正。

4、進(jìn)一步的，當(dāng)時(shí)序修正電控系統(tǒng)處于圖像時(shí)序測試模式時(shí)，秒同步信號接收模塊和涂白模塊開始工作。

5、進(jìn)一步的，字符疊加信息包括方位值、俯仰值和時(shí)間碼。

6、進(jìn)一步的，利用光電經(jīng)緯儀的相機(jī)獲取數(shù)字圖像幀序列。

7、一種圖像時(shí)序修正方法，利用光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，具體包括如下步驟：

8、s1：光電經(jīng)緯儀的主控系統(tǒng)向圖像時(shí)序測試信號接收模塊發(fā)送圖像時(shí)序測試信號，使時(shí)序修正電控系統(tǒng)處于圖像時(shí)序測試模式；

9、s2：光電經(jīng)緯儀的時(shí)統(tǒng)控制系統(tǒng)向秒同步信號接收模塊發(fā)送秒同步信號，秒同步信號接收模塊將秒同步信號發(fā)送至涂白模塊；

10、s3：涂白模塊將在接收秒同步信號后接收到的第一幀數(shù)字圖像所包含的像素值均置為1，獲得涂白圖像；

11、s4：字符疊加模塊通過光纖接收光電經(jīng)緯儀的字符疊加信息，并將包含涂白圖像的數(shù)字圖像幀序列的所有圖像的首行指定位置的像素替換成字符疊加信息；

12、s5：光電經(jīng)緯儀的機(jī)下存儲軟件存儲包含字符疊加信息的數(shù)字圖像幀序列，并對包含字符疊加信息的數(shù)字圖像幀序列進(jìn)行回放，獲得涂白圖像疊加的時(shí)間碼，機(jī)下存儲軟件還基于涂白圖像的時(shí)間碼和涂白圖像實(shí)際對應(yīng)的整秒時(shí)刻計(jì)算光電經(jīng)緯儀的圖像幀差值，并基于圖像幀差值對光電經(jīng)緯儀的圖像時(shí)序進(jìn)行修正。

13、進(jìn)一步的，在步驟s5中，光電經(jīng)緯儀的圖像幀差值n的計(jì)算公式為：

14、n=f/tf；

15、其中，f為涂白圖像疊加的時(shí)間碼與涂白圖像實(shí)際對應(yīng)的整秒時(shí)刻的差值，tf為數(shù)字圖像幀序列的周期。

16、進(jìn)一步的，秒同步信號為整秒時(shí)刻，圖像幀差值為整數(shù)。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造能夠取得如下有益效果：

18、（1）本發(fā)明創(chuàng)造所述的時(shí)序修正方法，無需借助其它的相機(jī)時(shí)序標(biāo)定設(shè)備，僅需要在主控系統(tǒng)中，將時(shí)序修正電控系統(tǒng)設(shè)置為圖像測試模式即可進(jìn)行測試，操作方便，算法簡單。

19、（2）本發(fā)明創(chuàng)造所述的時(shí)序修正方法，可以有效提高光電設(shè)備的靈活性、可靠性、穩(wěn)定性和測量精度。

技術(shù)特征：

1.一種光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)，利用fpga實(shí)現(xiàn)，其特征在于：在fpga上設(shè)有圖像時(shí)序測試信號接收模塊、秒同步信號接收模塊、涂白模塊和字符疊加模塊，其中，光電經(jīng)緯儀的主控系統(tǒng)向所述圖像時(shí)序測試信號接收模塊發(fā)送圖像時(shí)序測試信號，使所述時(shí)序修正電控系統(tǒng)處于圖像時(shí)序測試模式；所述光電經(jīng)緯儀的時(shí)統(tǒng)控制系統(tǒng)向所述秒同步信號接收模塊發(fā)送秒同步信號，所述秒同步信號接收模塊將所述秒同步信號發(fā)送至所述涂白模塊；所述涂白模塊將在接收秒同步信號后接收到的第一幀數(shù)字圖像所包含的像素值均置為1，獲得涂白圖像；所述字符疊加模塊通過光纖接收光電經(jīng)緯儀的字符疊加信息，并將包含涂白圖像的數(shù)字圖像幀序列的所有圖像的首行指定位置的像素替換成字符疊加信息；所述光電經(jīng)緯儀的機(jī)下存儲軟件存儲包含字符疊加信息的數(shù)字圖像幀序列，并對包含字符疊加信息的數(shù)字圖像幀序列進(jìn)行回放，獲得所述涂白圖像疊加的時(shí)間碼，所述機(jī)下存儲軟件還基于涂白圖像的時(shí)間碼和涂白圖像實(shí)際對應(yīng)的整秒時(shí)刻計(jì)算所述光電經(jīng)緯儀的圖像幀差值，并基于所述圖像幀差值對所述光電經(jīng)緯儀的圖像時(shí)序進(jìn)行修正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述時(shí)序修正電控系統(tǒng)處于圖像時(shí)序測試模式時(shí)，所述秒同步信號接收模塊和所述涂白模塊開始工作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)，其特征在于：所述字符疊加信息包括方位值、俯仰值和時(shí)間碼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)，其特征在于：利用所述光電經(jīng)緯儀的相機(jī)獲取數(shù)字圖像幀序列。

5.一種圖像時(shí)序修正方法，利用權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其特征在于：具體包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像時(shí)序修正方法，其特征在于：在所述步驟s5中，所述光電經(jīng)緯儀的圖像幀差值n的計(jì)算公式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像時(shí)序修正方法，其特征在于：所述秒同步信號為整秒時(shí)刻，所述圖像幀差值為整數(shù)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于光電測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光電經(jīng)緯儀的時(shí)序修正電控系統(tǒng)及圖像時(shí)序修正方法。方法包括：S1：使時(shí)序修正電控系統(tǒng)處于圖像時(shí)序測試模式；S2：光電經(jīng)緯儀的時(shí)統(tǒng)控制系統(tǒng)向秒同步信號接收模塊發(fā)送秒同步信號；S3：涂白模塊將在接收秒同步信號后接收到的第一幀圖像所包含的像素值均置為1，獲得涂白圖像；S4：字符疊加模塊將包含涂白圖像的數(shù)字圖像幀序列的所有圖像的首行指定位置的像素替換成字符疊加信息；S5：機(jī)下存儲軟件還基于涂白圖像的時(shí)間碼和涂白圖像實(shí)際對應(yīng)的整秒時(shí)刻計(jì)算光電經(jīng)緯儀的圖像幀差值，并基于圖像幀差值對光電經(jīng)緯儀的圖像時(shí)序進(jìn)行修正。本發(fā)明可以有效提高設(shè)備的測量精度。

技術(shù)研發(fā)人員：王巖,張秒,張甫愷,鄒悅,崔明,張維達(dá),高雪亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19