專利名稱：紅外產(chǎn)品零位檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于產(chǎn)品零位檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種紅外產(chǎn)品零位檢測儀。
背景技術(shù)：
紅外熱像產(chǎn)品在研制、生產(chǎn)和維修時必須進(jìn)行零位檢測，確保產(chǎn)品的零位走動量 滿足準(zhǔn)確的指標(biāo)要求。零位走動量是產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)，零位走動量的大小直接關(guān)系到產(chǎn)品 的瞄準(zhǔn)精度，通常情況下，都是使用都用目測來確定零位的走動量，很多時候依賴于使用者 的經(jīng)驗，目前國內(nèi)外紅外熱像產(chǎn)品的研制還處于起步階段，目前還沒有高精度的零位檢測 儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠準(zhǔn)確檢測產(chǎn)品的零位走動量的紅外產(chǎn)品零位檢測儀。
—種紅外產(chǎn)品零位檢測儀，由硬件系統(tǒng)和檢測軟件兩部分組成，所述硬件部分包 括平行光管組件、平行光管調(diào)平機構(gòu)、面源黑體輻射源與控制器、耙板、紅外產(chǎn)品調(diào)整固定 機構(gòu)、數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)、計算機，所述平行光管組件設(shè)置在平行光管調(diào)平機構(gòu) 上，平行光管組件與所述面源黑體輻射源與控制器連接，所述靶板設(shè)置在面源黑體輻射源 與控制器內(nèi)，所述面源黑體輻射源與控制器右側(cè)設(shè)置紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)，所述紅外產(chǎn) 品設(shè)置在紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)上，所述紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)右側(cè)設(shè)置所述數(shù)字?jǐn)z像機 及調(diào)整固定機構(gòu)，所述計算機與所述數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)信號連接；所述軟件部分 通過數(shù)字?jǐn)z像機采集產(chǎn)品目鏡上的圖像信號送給計算機，依據(jù)事先標(biāo)定的單位量值，質(zhì)心 坐標(biāo)平均法，經(jīng)計算機對不同圖像進(jìn)行對比后自動計算出產(chǎn)品分劃準(zhǔn)星點相對于目標(biāo)靶板 質(zhì)心點的走動量，即零位走動量。 所述平行光管組件由球面反射鏡固定組、平面反射鏡固定組、可更換靶板固定組 三個組件構(gòu)成。 由于本發(fā)明紅外產(chǎn)品零位檢測儀的平行光管組件由球面反射鏡固定組、平而反射 鏡固定組、可更換靶板固定組三個組件構(gòu)成，通過鏡筒左端部的調(diào)整環(huán)來調(diào)整，消除由球面 反射鏡的加工偏差引起的光路系統(tǒng)的焦距偏差，當(dāng)具有設(shè)定溫度的靶板圖像經(jīng)平行光管成 像于產(chǎn)品上，通過數(shù)字?jǐn)z像機采集產(chǎn)品目鏡上的圖像信號送給計算機，依據(jù)事先標(biāo)定的單 位量值，經(jīng)計算機對不同圖像進(jìn)行對比后自動計算出產(chǎn)品分劃準(zhǔn)星點相對于目標(biāo)靶板質(zhì)心 點的走動量，即零位走動量，計算機計算數(shù)據(jù)前先要對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，即通過靶板給出的標(biāo) 尺長度，計算出產(chǎn)品紅外焦平面上每個像素實際表示的角度值。計算機計算數(shù)據(jù)時，將靶板 質(zhì)心定為參考點，分劃箭頭定為準(zhǔn)星點，由零位檢測軟件得到產(chǎn)品試驗前后準(zhǔn)星點和參考 點的坐標(biāo)值，即像素值，再分別算出準(zhǔn)星點和參考點分別移動了多少像素。根據(jù)標(biāo)定時算出 的每個像素實際表示的角度值即密位，即可計算出水平偏差量和垂直偏差量的角度值，最 后根據(jù)產(chǎn)品零位偏差量要求，準(zhǔn)確判斷產(chǎn)品零位走動量是否合格。采用數(shù)字?jǐn)z像機攝像非 接觸檢測技術(shù)進(jìn)行尺寸測量，減少了產(chǎn)生誤差來源，使測量更準(zhǔn)確、更方便，而且其軟件部
3分用戶不需要對"T"分劃各部分的位置參數(shù)標(biāo)定；系統(tǒng)提供了繪制任意位置矩形的工具， 因此分劃發(fā)生偏轉(zhuǎn)對算法沒有影響；圖像采集精度高，速度快。


圖1是本發(fā)明紅外產(chǎn)品零位檢測儀硬件部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明紅外產(chǎn)品零位檢測儀的原理結(jié)構(gòu)框圖；
圖3是本發(fā)明工作時靶板上靶面圓的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明質(zhì)心坐標(biāo)平均法提取參考圓心坐標(biāo)圖；
圖5是本發(fā)明質(zhì)心坐標(biāo)平均法提取參考分劃坐標(biāo)。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示， 一種紅外產(chǎn)品零位檢測儀，由硬件系統(tǒng)和檢測軟件兩部分組成， 硬件部分包括平行光管組件1、平行光管調(diào)平機構(gòu)2、面源黑體輻射源與控制器3、靶板7、紅 外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)4、數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)6、計算機，所述平行光管組件1設(shè)置在 平行光管調(diào)平機構(gòu)2上，平行光管組件1與所述面源黑體輻射源與控制器2連接，所述靶板 7設(shè)置在面源黑體輻射源與控制器3內(nèi)，所述面源黑體輻射源與控制器3右側(cè)設(shè)置紅外產(chǎn)品 調(diào)整固定機構(gòu)4，所述紅外產(chǎn)品5設(shè)置在紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)4上，所述紅外產(chǎn)品調(diào)整固 定機構(gòu)4右側(cè)設(shè)置所述數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)6，所述計算機與所述數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào) 整固定機構(gòu)6信號連接；所述軟件部分通過數(shù)字?jǐn)z像機采集產(chǎn)品目鏡上的圖像信號送給計 算機，依據(jù)事先標(biāo)定的單位量值，質(zhì)心坐標(biāo)平均法，經(jīng)計算機對不同圖像進(jìn)行對比后自動計 算出產(chǎn)品分劃準(zhǔn)星點相對于目標(biāo)靶板質(zhì)心點的走動量，即零位走動量。
所述平行光管組件2由球面反射鏡固定組、平面反射鏡固定組、可更換靶板固定 組三個組件構(gòu)成。 如圖3所示，耙板是用來為零位走動提供基準(zhǔn)的。靶板上的分劃為五個圓，耙板圓 孔中心作為零位走動的參考點，即質(zhì)心點見圖3。在本項目中采用開有五個圓孔的靶板，所 有圓孔的直徑為lmm，外圍四個圓的圓心形成邊長為10mm的正方形，加工后孔距的精度經(jīng) 過計量為±0. Olmm ;中心圓孔的圓心位于此正方形的中心。
如圖4所示靶面圓心提取算法的主要原理如下 a)用戶調(diào)入數(shù)字?jǐn)z像機圖像后，使用軟件提供的繪制靶圓工具快速繪制靶面圓 (參見圖4); b)針對每個靶面圓，求圓內(nèi)像素點的質(zhì)心位置，每個像素的質(zhì)量為該像素的灰度 值。設(shè)圓0內(nèi)像素的集合為{(Xi， y》| (Xi， y》G 0， Vi為(Xi， y》的灰度值}。
則圓0的質(zhì)心位置為 c)求到五個圓的質(zhì)心{(、，凡,)|/ = 1，2,3,4，5}，則參考圓的圓心為此五個質(zhì)心的平
x0 =-
y0=.
4均值，為 如圖5所示，提取分劃點算法的主要原理 a)用戶調(diào)入數(shù)字?jǐn)z像機圖像后，使用軟件提供的矩形繪制工具快速繪制"T"形分 劃(參見圖5); b)針對"T"分劃的每個部分(每部分為一個矩形)，求矩形內(nèi)像素點的質(zhì)心位置，
每個像素的質(zhì)量為該像素的灰度值。設(shè)矩形R內(nèi)像素的集合為Kxi，y》I (Xi，y》g R，、為
(Xi，y》的灰度值}。 則矩形R的質(zhì)心位置為 c)根據(jù)分劃三部分的質(zhì)心求取分劃準(zhǔn)星點位置。設(shè)分劃的兩個水平矩形質(zhì)心 分別為, y",) ，B(^2, )，豎直矩形的質(zhì)心為c(、 ， )。則分劃的準(zhǔn)星點位置為，從 C(x/;,,、)點向做直線AB做垂線得到的垂足D (x， y)。 由于本發(fā)明紅外產(chǎn)品零位檢測儀的平行光管組件由球面反射鏡固定組、平面反射 鏡固定組、可更換靶板固定組三個組件構(gòu)成，通過鏡筒左端部的調(diào)整環(huán)來調(diào)整，消除由球面 反射鏡的加工偏差引起的光路系統(tǒng)的焦距偏差，當(dāng)具有設(shè)定溫度的靶板圖像經(jīng)平行光管成 像于產(chǎn)品上，通過數(shù)字?jǐn)z像機采集產(chǎn)品目鏡上的圖像信號送給計算機，依據(jù)事先標(biāo)定的單 位量值，經(jīng)計算機對不同圖像進(jìn)行對比后自動計算出產(chǎn)品分劃準(zhǔn)星點相對于目標(biāo)靶板質(zhì)心 點的走動量，即零位走動量，計算機計算數(shù)據(jù)前先要對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，即通過靶板給出的標(biāo) 尺長度，計算出產(chǎn)品紅外焦平面上每個像素實際表示的角度值。計算機計算數(shù)據(jù)時，將靶板 質(zhì)心定為參考點，分劃箭頭定為準(zhǔn)星點，由零位檢測軟件得到產(chǎn)品試驗前后準(zhǔn)星點和參考 點的坐標(biāo)值，即像素值，再分別算出準(zhǔn)星點和參考點分別移動了多少像素。根據(jù)標(biāo)定時算出 的每個像素實際表示的角度值即密位，即可計算出水平偏差量和垂直偏差量的角度值，最 后根據(jù)產(chǎn)品零位偏差量要求，準(zhǔn)確判斷產(chǎn)品零位走動量是否合格。采用數(shù)字?jǐn)z像機攝像非 接觸檢測技術(shù)進(jìn)行尺寸測量，減少了產(chǎn)生誤差來源，使測量更準(zhǔn)確、更方便，而且其軟件部 分用戶不需要對"T"分劃各部分的位置參數(shù)標(biāo)定；系統(tǒng)提供了繪制任意位置矩形的工具， 因此分劃發(fā)生偏轉(zhuǎn)對算法沒有影響；圖像采集精度高，速度快。
(余弦定理)
權(quán)利要求
一種紅外產(chǎn)品零位檢測儀，其特征在于它由硬件系統(tǒng)和檢測軟件兩部分組成，所述硬件部分包括平行光管組件、平行光管調(diào)平機構(gòu)、面源黑體輻射源與控制器、靶板、紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)、數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)、計算機，所述平行光管組件設(shè)置在平行光管調(diào)平機構(gòu)上，平行光管組件與所述面源黑體輻射源與控制器連接，所述靶板設(shè)置在面源黑體輻射源與控制器內(nèi)，所述面源黑體輻射源與控制器右側(cè)設(shè)置紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)，所述紅外產(chǎn)品設(shè)置在紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)上，所述紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)右側(cè)設(shè)置所述數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)，所述計算機與所述數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)信號連接；所述軟件部分通過數(shù)字?jǐn)z像機采集產(chǎn)品目鏡上的圖像信號送給計算機，依據(jù)事先標(biāo)定的單位量值，質(zhì)心坐標(biāo)平均法，經(jīng)計算機對不同圖像進(jìn)行對比后自動計算出產(chǎn)品分劃準(zhǔn)星點相對于目標(biāo)靶板質(zhì)心點的走動量，即零位走動量。
2. 如權(quán)利要求1所述的紅外產(chǎn)品零位檢測儀，其特征在于所述平行光管組件由球面 反射鏡固定組、平面反射鏡固定組、可更換靶板固定組三個組件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外產(chǎn)品零位檢測儀，由硬件系統(tǒng)和檢測軟件兩部分組成，所述硬件部分包括平行光管組件、平行光管調(diào)平機構(gòu)、面源黑體輻射源與控制器、靶板、紅外產(chǎn)品調(diào)整固定機構(gòu)、數(shù)字?jǐn)z像機及調(diào)整固定機構(gòu)、計算機，采用數(shù)字?jǐn)z像機攝像非接觸檢測技術(shù)進(jìn)行尺寸測量，減少了產(chǎn)生誤差來源，使測量更準(zhǔn)確、更方便，而且其軟件部分用戶不需要對“T”分劃各部分的位置參數(shù)標(biāo)定；系統(tǒng)提供了繪制任意位置矩形的工具，因此分劃發(fā)生偏轉(zhuǎn)對算法沒有影響；圖像采集精度高，速度快。
文檔編號G02B7/182GK101762245SQ20081023149
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者何春生, 葉挺, 張小慧, 梅良誠, 田永震, 舒發(fā) 申請人:河南中光學(xué)集團有限公司