一種相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于攝影測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。其包括相機(jī)、固定偏振片、測(cè)速機(jī)、空心軸電機(jī)、旋轉(zhuǎn)偏振片及配套電路；圖形采集及處理計(jì)算機(jī)采集圖像信息并解算背景灰度值；灰度信號(hào)采集電路采集灰度信號(hào)并輸入到比較電路2與設(shè)定的目標(biāo)灰度值比較；比較值通過比例調(diào)節(jié)電路后作為速度環(huán)設(shè)定值；測(cè)速機(jī)測(cè)量得到空心軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，通過測(cè)速機(jī)信號(hào)采集電路采集后，輸入到比較電路1，該速度值與速度環(huán)設(shè)定值進(jìn)行比較，解算獲得電機(jī)速度偏差；由控制電路將偏差信號(hào)進(jìn)行解算，形成控制信號(hào)，經(jīng)過功率放大電路后，傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)空心軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)；該過程循環(huán)進(jìn)行，不斷修正空心軸電機(jī)的角度位置，實(shí)現(xiàn)控制偏振片偏轉(zhuǎn)角度。
【專利說明】一種相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于攝影測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 攝影測(cè)量技術(shù)在科學(xué)技術(shù)及工業(yè)生產(chǎn)中已有廣泛應(yīng)用，但光學(xué)測(cè)量對(duì)背景光要求 比較嚴(yán)格，需要嚴(yán)格控制背景光線強(qiáng)度或通過調(diào)整鏡頭光圈來改善圖像質(zhì)量。但在背景光 隨時(shí)間快速變化的場(chǎng)合，為了避免過暗或過亮現(xiàn)象，保證圖像采集效果，需要設(shè)計(jì)專門的光 強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。常用的調(diào)節(jié)方法為調(diào)整光圈法和偏振片調(diào)節(jié)法，但光圈的改變需要調(diào)整 鏡頭實(shí)現(xiàn)，但攝影測(cè)量均需要對(duì)相機(jī)的鏡頭畸變進(jìn)行標(biāo)定，改變鏡頭會(huì)影響標(biāo)定效果，降低 測(cè)量精度。
[0003] 利用偏振原理的調(diào)光結(jié)構(gòu)具有良好的效果，且對(duì)光照強(qiáng)度的調(diào)節(jié)范圍較大。偏振 片結(jié)構(gòu)由兩張偏振片緊貼在一起形成，其中一張固定不動(dòng)，另一張旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩張偏振片的夾 角將發(fā)生變化。自然光是一種電磁波，具有橫波的偏振特性。設(shè)在平面振動(dòng)的光矢量A，在 X、y方向的振幅分別為Ax與Ay，振動(dòng)相位差為S，設(shè)經(jīng)過第一片偏振片后偏振最大透振方 向PM與x軸夾角為0，并設(shè)Pm為與PM正交的方向。如圖1所示。
[0004] 假設(shè)理想偏振片最大振幅透過率為1，最小振幅透過率為0,則透射光強(qiáng) 為

【權(quán)利要求】
1. 一種相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：該裝置包括相機(jī)（1)、固定偏振片（4)、 測(cè)速機(jī)（5)、空心軸電機(jī)（6)、旋轉(zhuǎn)偏振片（7)及配套電路；所述固定偏振片（4)安裝在相機(jī) (1)的鏡頭（3)上，旋轉(zhuǎn)偏振片（7)與空心軸電機(jī)（6)的內(nèi)軸固定，且空心軸電機(jī)（6)與相 機(jī)（1)的光軸調(diào)整至同軸，空心軸電機(jī)（6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)偏振片（7)與固定偏振片（4)之間 的夾角發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)調(diào)整相機(jī)（1)的入射光強(qiáng)，測(cè)速機(jī)（5)實(shí)時(shí)測(cè)量空心軸電機(jī)（6)轉(zhuǎn)速， 并轉(zhuǎn)化為模擬電信號(hào)傳輸給圖形采集及處理計(jì)算機(jī)；所述配套電路包括圖形采集及處理計(jì) 算機(jī)、灰度信號(hào)采集電路、比較電路1、比較電路2、比例調(diào)節(jié)電路、測(cè)速機(jī)信號(hào)采集電路、控 制電路、功率放大電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；所述圖形采集及處理計(jì)算機(jī)與相機(jī)連接，采集圖像 信息并解算背景灰度值；所述灰度信號(hào)采集電路與圖形采集及處理計(jì)算機(jī)連接，采集灰度 信號(hào)并輸入到比較電路2與設(shè)定的目標(biāo)灰度值比較；比較值通過比例調(diào)節(jié)電路后作為速度 環(huán)的設(shè)定值；測(cè)速機(jī)（5)測(cè)量得到空心軸電機(jī)（6)的旋轉(zhuǎn)速度，通過測(cè)速機(jī)信號(hào)采集電路采 集后，輸入到比較電路1，該速度值與速度環(huán)設(shè)定值進(jìn)行比較，解算獲得電機(jī)速度偏差；由 控制電路將偏差信號(hào)進(jìn)行解算，形成控制信號(hào)，經(jīng)過功率放大電路后，傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)空心軸電機(jī)（6)旋轉(zhuǎn)；該過程循環(huán)進(jìn)行，不斷修正空心軸電機(jī)（6)的角度位置，實(shí)現(xiàn)控 制偏振片偏轉(zhuǎn)角度的目的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述測(cè)速機(jī)信號(hào)采集 電路、比較電路1、控制電路、功率放大電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成速率回路，用于對(duì)空心軸電 機(jī)（6)進(jìn)行局部的反饋校正：一方面對(duì)于回路中的軸系摩擦進(jìn)行抑制，另一方面如果帶寬 分配合理，速度回路反饋可以設(shè)計(jì)成深度負(fù)反饋，以改善對(duì)象特征，減小空心軸電機(jī)（6)自 身特性對(duì)主回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度，使得系統(tǒng)具有一定的魯棒性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述圖形采集及處理 計(jì)算機(jī)、灰度信號(hào)采集電路、比較電路2、比例調(diào)節(jié)電路、比較電路1、控制電路、功率放大電 路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成位置回路，通過灰度的反饋值與設(shè)定值的比較實(shí)現(xiàn)偏差量的計(jì)算，根 據(jù)計(jì)算結(jié)果得偏振片結(jié)構(gòu)的控制誤差，送入空心軸電機(jī)（6)的控制系統(tǒng)，保證對(duì)設(shè)定灰度值 的跟隨性能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述配套電路全部采 用單片機(jī)以數(shù)字形式實(shí)現(xiàn)，所述測(cè)速機(jī)信號(hào)采集電路由A/D構(gòu)成，所述灰度信號(hào)采集電路 由串口構(gòu)成，所述比較電路1、比較電路2和控制電路的運(yùn)算單元由單片機(jī)構(gòu)成，控制電路 輸出的控制信號(hào)通過D/A輸給驅(qū)動(dòng)電路，各類狀態(tài)數(shù)據(jù)通過DIO進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)完成速 度采集、灰度數(shù)據(jù)接收、旋轉(zhuǎn)角度解算、數(shù)字信號(hào)處理、異常信號(hào)保護(hù)等各種功能的計(jì)算和 狀態(tài)的判別。
【文檔編號(hào)】H04N5/235GK104427253SQ201310368326
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】孫增玉, 梁雅軍, 宋金城, 郭磊, 高越 申請(qǐng)人:北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院