红外与激光工程
2022, 51(7): 20210715
为提高长焦红外光学系统焦距测量的准确性, 提出一种将干涉测量、光电自准和激光跟踪技术相结合的焦距测量方法。基于光学系统波前干涉测量光路, 利用波前的power值对球面反射镜位置非常敏感的特性, 结合激光跟踪仪的空间几何量精密测量和光电自准直仪的精密测角功能, 实现长焦红外光学系统焦距的高精度测量。实验中对一理论焦距为1 520 mm的航空长焦红外光学系统进行测试, 并结合测试设备的测量精度进行误差分析, 5次测量的标准偏差为0.930 mm, 测量误差小于0.2%, 满足测试技术要求。结果表明这种方法用于长焦红外光学系统焦距的测量是合理可行的。
焦距测量 高精度 干涉测量 激光跟踪 光电自准 focal length measurement high precision interferometry laser tracking technique photoelectric auto-collimation
针对瞄准镜在射击前后会有一定的变动量即零位走动量。文中介绍了一种测量零位走动量的方法, 该方法采用CCD测量总的零位变化量, 再通过光电自准直仪测量出重复装卡时产生的误差, 两者的差值即为纯粹的零位走动量。针对之前无法剔除重复装卡引起误差的方法, 该测量方法的优势在于可以测量纯粹的零位走动量, 通过对工作原理的介绍以及实验分析, 结果表明, 白光瞄具的纯粹零位走动量[σ]值不大于6.48″(0.03 mil); 该方法所测得的零位走动量精度高, 符合技术指标要求。
零位走动量 半反半透镜组件 光电自准直仪 重复装卡误差 variational momentum of the zero position reflection and transmission type lens component optoelectronic autocollimator repeat installation error
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Key Laboratory of All Solid-state Laser and Applied Techniques, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A robust charge-coupled device (CCD) photoelectric autocollimator for outdoor use is designed and demonstrated. The influence of outdoor conditions on the signal-to-noise ratio (SNR) and imaging quality of the measuring system is experimentally analyzed. The pulse width modulation technology is applied to the automatic feedback control of the actively regulated illuminating light source of the measuring system to maximize SNR while avoiding image saturation. A Fourier phase shift method for subpixel estimation is adopted to achieve high-accuracy measurement in the presence of noises. Experimental results indicate that the technologies proposed here largely improve the measuring stability, dynamic range, and accuracy of the CCD photoelectric autocollimator used outdoors.
CCD光电自准直仪 户外使用 亚像素 傅里叶相移 PWM 120.0120 Instrumentation, measurement, and metrology 120.1680 Collimation 100.0100 Image processing 100.2650 Fringe analysis Chinese Optics Letters
2011, 9(9): 091201
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
为了补偿航空相机在高空中由于气压、温度等环境变化引起的离焦, 本文设计了一个基于光电自准直方法的航空相机自动检调焦系统。利用相机内部高对比度光栅进行调焦, 有效避免了基于图像处理的调焦系统在目标物对比度较低时调焦失败的情况。采用物方光栅、像方光栅和反射镜摆扫的方式对光强信号进行调制, 利于信号的分析处理；采用粗/精结合的遍历搜索策略进行检调焦, 保证了结果的准确性。实验结果证明：整个调焦过程在20s 之内完成, 具有较好的快速性；重复定位精度小于1/2 焦深, 满足航空相机成像要求。
航空相机 光电自准直 检调焦 aerial camera opto-electronic auto-collimation focus-detecting and refocusing
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072
设计一种电磁驱动的微机械结构,实现自准直仪双坐标光电信号的自动跟踪,采用跟踪与读数分离的方法,提高仪器的测量精度.经实际测试和使用表明,设计方案合理,稳定可靠,双坐标工作范围为-100″～ +100″,仪器具有绝对零点,分辨力0.1″, 瞄准定位精度0.1″,非线性误差小于0.5″.
微机械 自跟踪 光电自准直仪
