本发明属于相机成像技术领域,尤其涉及一种线阵相机的成像转台。
背景技术:
目前相机类型按照所采用的探测器大体分两类,即线阵相机和面阵相机。线阵相机采用线阵图像传感器成像,相较于采用面阵传感器成像的面阵相机,线阵相机的优势在于:1、线阵探测器的成本一般低于同等面积、相同分辨率的面阵探测器。2、线阵探测器在工艺实现难度低于面阵探测器。3、线阵相机获取扫描方向上的图像,在精度要优于面阵相机。相对的,现有线阵相机的缺点在于:无法通过单次曝光获取完整的目标图像,导致测量图像不直观。也因为需要经常的测试相机的分辨率和成像效果,在实验室对光管靶标成像和实验室对外景成像时,线阵相机的成像特点有很大制约。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种线阵相机的成像转台,旨在解决如何快速的使线阵相机达到理想的成像测试效果,以提高其在实验室成像时的实施效率的问题。
本发明提供了一种线阵相机的成像转台,包括外框架和架设在外框架上的水平转台;所述外框架设置有:涡轮蜗杆机构和基座。所述水平转台设置有:力矩电机、连接在所述力矩电机输出轴上,被所述力矩电机驱动的机械接口板,安装在所述力矩电机输出轴上,用以输出力矩电机输出轴角度值的角度编码器,以及为所述力矩电机提供电能的转台功率级板;所述水平转台还设置有转台控制电路板,所述转台控制电路板连接在信号源与所述转台功率级板之间并接收所述角度编码器的角度信号,用以根据角度编码器的反馈控制所述转台功率极板的输出功率及机械接口板的转动。
本发明通过对线阵相机成像转台的改良,在控制水平转台的过程中通过转台控制电路将接收到的控制信号和角度编码器输出的角度值转换为相应的电压值信号输出给转台功率级板,进而精细的驱动力矩电机转动,实现对机械接口板上线阵相机的初始位置及终止位置的确定,以及对其往返速度的控制。
附图说明
图1是本发明线阵相机成像转台外接的手轮结构示意图;
图2是本发明线阵相机成像转台的结构示意图;
图3是本发明线阵相机成像转台的功能模块示意图。
其中附图标记为:1、电位计调节钮;2档位调节钮;3、力矩电机;4、转台控制电路板;5、转台功率级板;6、机械接口板;7、急停按钮;8、外框架;9、俯仰调节机构。10、角度编码器
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述:
实施例一:
图1示出了本发明实施例一提供的一种线阵相机的成像转台,包括外框架8和架设在外框架8上的水平转台;水平转台设置有:力矩电机3、连接在力矩电机3的输出轴上,被力矩电机3驱动的机械接口板6,连接在力矩电机3的输出轴上测量力矩电机3输出轴角度值的角度编码器10,以及为力矩电机3提供电能的转台功率级板5;水平转台还设置有转台控制电路板4,转台控制电路板4连接在信号源与转台功率级板5之间,并与所述角度编码器10通过422接口通信,用以根据角度编码器的反馈控制所述转台功率极板的输出功率。
本实施例通过对线阵相机成像转台的改良,在水平转台中通过转台控制电路将接收到的控制信号和角度编码器输出的角度值转换为相应的电压值输出给转台功率级板5,进而精细的驱动力矩电机3的转动,以实现对机械接口板6上的线阵相机精确控制,提高实验室中对光管成像和实验室中对外景成像的成像效率。其中,外框架负责调整水平转台的俯仰角,水平转台负责相机在水平面内摆扫运动,从而实现相机的二自由度运动。
作为一种优选的实施例,外框架8的支架上设置有俯仰调节机构9,用以调节水平转台的俯仰角,从而测试相机边缘视场的成像效果。
具体的,外框架8所包含的涡轮蜗杆机构用于在竖直平面内调节水平转台的俯仰角;水平转台在水平面内实现摆扫。两者结合实现其上相机的两个角运动的自由度。
作为一种优选的实施例,俯仰调节机构9包括可调节旋转角度的蜗杆和与蜗杆啮合的涡轮;涡轮与水平转台连接,蜗杆旋转时带动涡轮在竖直平面内转动,改变所述水平转台的俯仰角。以实现对水平转台俯仰角度的调整。本申请通过俯仰角的调节实现对边缘视场的成像测试。
作为一种优选的实施例,转台控制电路板4上设置有急停按钮7,急停按钮7控制转台功率级板5与电源的连接,急停按钮按7下时,转台功率级板5与电源的连接断开,力矩电机3停止运行。以在出现紧急情况时进行处置。
在力矩电机3飞车,或相机摆扫轨迹经过其它物品的情况下,为了保证人身安全、防止相机受损因此添加急停按钮。作为一种优选的实施例,信号源包括上位机和手轮,上位机用于自动模式时控制信号的输入,手轮用于手动模式时控制信号的输入。
作为一种优选的实施例,手轮外接于转台控制电路板4;手轮包括档位调节钮2和电位计调节钮1,用以手动调节转台控制电路板4的输出电压。转台的自动模式通过上位机的程序执行控制。手动模式通过手轮调节进行控制。
电位计调节钮用以手动控制水平转台转动,便于对准目标以及确定转台摆扫范围。档位调节钮用以设置手轮控制水平转台转动时转台的转速,实现粗调与精调。
手轮一般用于手动调节水平转台角度。在对光管成像或对特定的外景成像时,所需的扫描角度小。调节角度时需要将相机和光管或外景纳入同一视野,放置在控制电路上不方便操作,而用手轮引出线缆的方式容易在这种情形下操作水平转台。
具体实施时,自动模式通过接收上位机程序的输入信号,决定具体控制参数。手动模式通过手轮控制转台。在自动模式下,上位机接根据通信内容确定控制转台功率级板5驱动力矩电机3的具体转速,以及确定转台初始位置及终止位置、往返速度并实时显示角度编码器的值。同时会忽略手轮上的精密电位计和调节档位的控制信息。在手动模式下,通过手轮上精密电位计和档位的调节来控制输入转台功率级板5的输出电压。同时也会忽略上位机通信信息中初始位置及终止位置信息、往返速度信息。
进一步的,电位计调节钮1与手轮同轴并刚性连接调节具体的数值,档位调节钮2设置的档位为电位计调节钮1指定数值的比例,控制电路板读取电位计调节钮1所指定的数值和档位调节钮2所指定的比例,两者结合得到最终的调节参数。
作为一种优选的实施例,机械接口板6上设置有安装孔阵列,用以接入不同规格的线阵相机,以增加对不同线阵相机的兼容性。在其他实施例中,机械接口板6也可根据不同的相机的机械接口进行打孔,配合安装。
作为一种优选的实施例,机械接口板6设置在力矩电机3远离外框架8的一侧。
作为一种优选的实施例,上位机执行其中的驱动软件程序,用于通过转台控制电路板4设置成像转台的摆扫起始、停止位置,以及往返速度,并在用户界面上实时显示角度编码器10的角度值。
本发明实施例的线阵相机成像转台通过力矩电机3与机械接口板6的配合可以驱动不同类型的线阵相机,同时,力矩电机3与转台功率级板5与上位机软件与转台控制电路板4和手轮的配合可以实现自动运行模式和手动运行模式对线阵相机的精确控制,提高了线阵相机成像转台在实验室操作时的使用效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种线阵相机的成像转台,包括外框架和架设在外框架上的水平转台;其特征在于,所述水平转台设置有:力矩电机、连接在所述力矩电机输出轴上被所述力矩电机驱动的机械接口板、连接在所述力矩电机输出轴上测量力矩电机输出轴角度值的角度编码器,以及驱动所述力矩电机的转台功率级板;所述水平转台还设置有转台控制电路板,所述转台控制电路板连接在信号源与所述转台功率级板之间并接收所述角度编码器的角度信号,用以根据角度编码器的反馈控制所述转台功率极板的输出功率及所述机械接口板的转动。
2.如权利要求1所述的成像转台,其特征在于,所述外框架的支架上设置有俯仰调节机构,用以调节所述水平转台的俯仰角。
3.如权利要求2所述的成像转台,其特征在于,所述俯仰调节机构包括可调节旋转角度的蜗杆和与所述蜗杆啮合的涡轮;所述涡轮与所述水平转台连接,所述蜗杆旋转时带动所述涡轮在竖直平面内转动,改变所述水平转台的俯仰角。
4.如权利要求1所述的成像转台,其特征在于,所述转台控制电路板上设置有急停按钮,所述急停按钮控制所述转台功率级板与电源的连接,所述急停按钮按下时,所述转台功率级板与所述电源的连接断开,所述力矩电机停止运行。
5.如权利要求1所述的成像转台,其特征在于,所述信号源包括上位机和手轮,所述上位机用于自动模式时控制信号的输入,所述手轮用于手动模式时控制信号的输入。
6.如权利要求5所述的成像转台,其特征在于,所述手轮外接于所述转台控制电路板;所述手轮包括档位调节钮和电位计调节钮,用以经所述转台控制电路板手动控制所述机械接口板的转动。
7.如权利要求1所述的成像转台,其特征在于,所述机械接口板上设置有安装孔阵列,用以接入不同规格的线阵相机。
8.如权利要求7所述的成像转台,其特征在于,所述机械接口板设置在所述力矩电机远离所述外框架的一侧。
9.如权利要求5所述的成像转台,其特征在于,通过设置所述上位机软件程序中的参数,确定所述水平转台的摆扫起始、停止位置,以及往返速度,并在上位机界面上实时显示所述角度编码器的角度值。
技术总结