航空火控系统中平显视差测量仪的设计与研制

【类型】学位论文

【作者】田苗 

【关键词】 航空火控系统 平视显示器 视差测量仪 内调焦 CCD物镜 目镜 光学系统

【摘要】平视显示器是航空火控系统的重要组成部分，若其光学组件的图像源平面偏离焦平面就会产生视差，严重影响了火控系统对敌瞄准攻击的精度。针对平视显示器的视差测量要求，在分析各种传统检测方法的基础上，提出了一种基于计算机视觉的视差自动测量方法。文中详细论述了该方法的测量原理，推导并建立了视差角与离焦量的关系，并对该测量装置的光学系统进行了详细设计。 物镜选用施密特屋脊棱镜作为转像系统，采用内调焦结构方式，实现不同视距下调焦的合理性以及成像的优良稳定性。调焦物镜分划板后放置有分光棱镜，将物镜焦面上所成的像分别被目镜和CCD物镜所接收，实现了目视光学系统和CCD光电系统两路同步接收的功能。目镜的工作距离比较长，设计时以校正轴外像差为主。CCD接收物镜采用复杂化的三分离结构进行设计，保证像面清晰，分辨率高。设计完成后，对光学零件进行样板匹配和公差分析，使最终的光学系统具有良好的成像质量和可实现性。另外对整个系统的光能损失进行计算，其透过率完全满足使用需要。最后对视差仪的测量精度进行理论计算和分析，可达到30"以内的要求。 视差仪光学系统设计合理，结构紧凑，具有较高的光学性能和良好的成像质量，同时保证了系统的可实现性及较低的成本。视差仪系统软件保证了图像采集的实时性，能够实现测量所需的各种功能。在实际测试过程中，对自动检测和人工检测的结果进行比较，分析表明视差仪的使用大大提高了平视显示器视差检测的精度和效率，为生产实践提供了方便，具有广阔的应用前景。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】西安工业大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】刘钧

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