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《基于傳感器的自動調(diào)焦系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2011年第30卷第4期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)111基于傳感器的自動調(diào)焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)許兆林，趙育良，劉建東(海軍航空工程學(xué)院青島分院，山東青島266041)摘要：分析了大氣壓力、溫度和攝影斜距的變化對航空相機(jī)離焦的影響，給出了計(jì)算相機(jī)離焦量的簡易數(shù)學(xué)方程，介紹了基于高精度硅壓力傳感器、鉑熱電阻溫度傳感器和GPS的數(shù)據(jù)采集處理的自動調(diào)焦系統(tǒng)組成和設(shè)計(jì)原理，制作完成了系統(tǒng)的硬件電路和軟件流程設(shè)計(jì)，經(jīng)過光學(xué)測試和實(shí)際應(yīng)用證明：這種設(shè)計(jì)實(shí)用可靠，調(diào)焦速度快，精度高，完全滿足
2、高機(jī)動性航空攝影偵察的需要。關(guān)鍵詞：航空相機(jī)；傳感器；離焦；自動調(diào)焦；光學(xué)測試中圖分類號：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000--9787(2011)04-0111-03DesignofautofocusingsystembasedonsensorsXUZhao—lin，ZHAOYu—liang，LIUJian—dong(NavalAeronauticalEngineeringAcademyQingdaoBranch，Qingdao266041，China)Abstract：Theeffectofthechangeofat
3、mosphericpressure，temperatureandobliquephotographicdistanceonbeingoutoffocusofaerialcameraduringaerialphotographisanalyzed．Thesimplemathsequationispresentedinordertocalculateoutoffocus．Theconfigurationanddesignprincipleofautofocusingsystemfordataacquisitionandprocess
4、ingbasedonhighprecisionsiliconpressuresensor，platinumresistancetemperaturesensorandGPSforaerialcameraareintroduced．Thehardwarecircuitandthesoftwareprocessdesignaredone．Theopticalmeasurementandpracticalapplicationshowthatthedesignispracticalandreliable．Ithashighspeeda
5、ndhighprecisionfocusing．Keywords：aerialcamera；sensor；outoffocus；autofocusing；opticalmeasurement0引言溫度以及大氣壓力等外界環(huán)境的變化造成的。攝影高度的航空相機(jī)由于工作環(huán)境條件(大氣壓力、溫度)變化引變化，即物距的變化，導(dǎo)致了像距的變化，致使像點(diǎn)偏離焦起的成像位置變化較大，這樣，其他各種提高攝影分辨率的面。而溫度、大氣壓力等的變化使空氣的折射率發(fā)生變化，努力會因成像位置變化所引起的影像分辨率急劇下降而前同時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)中透鏡的曲率半徑、厚
6、度、透鏡之間的間隔、功盡棄。此外，由于不同飛行高度不同攝影角度對應(yīng)的攝透鏡材料內(nèi)的應(yīng)力變化和金屬框架的伸縮等，都會導(dǎo)致相影斜距的變化，也會明顯導(dǎo)致航空相機(jī)成像位置的偏離，因機(jī)成像位置的變化，即相機(jī)的像接收器(CCD或膠片)的光而，高性能航空相機(jī)需要有自動調(diào)焦系統(tǒng)。目前，航空相機(jī)敏面偏離了光學(xué)系統(tǒng)的焦平面，調(diào)焦的目的是通過調(diào)整焦采用的一種光電自準(zhǔn)直調(diào)焦方法J，具有通用性好、控制平面的位置，使得成像在像接收器上。精度高的特點(diǎn)，但由于需要控制掃描反射鏡反復(fù)擺動，存在1．1大氣壓力的變化對離焦的影響控制復(fù)雜，且檢焦時(shí)間過長的不足，在高機(jī)
7、動性的機(jī)型上使大氣壓力變化使空氣折射率變化，造成鏡頭焦距改變，用，當(dāng)發(fā)現(xiàn)海上目標(biāo)，要求在不同高度層快速機(jī)動和快速拍產(chǎn)生離焦量為攝時(shí)，會喪失拍攝機(jī)會，不能滿足部隊(duì)航空偵察快速機(jī)動的=fn(n-1)(P-p。)／(-1)P0，(1)要求。本文自動調(diào)焦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是通過溫度、壓力傳感器式中I廠為鏡頭焦距，P為環(huán)境大氣壓力，P。為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓提供的溫度、壓力值以及飛機(jī)GPS提供的高度數(shù)據(jù)，計(jì)算力，n為空氣折射率，n為玻璃折射率。出成像面的位置進(jìn)行調(diào)焦，具有調(diào)焦控制方法實(shí)用可靠、調(diào)1．2溫度的變化對離焦的影響焦快速、精度高的特點(diǎn)。溫度變化，使
8、鏡頭玻璃的曲率半徑、鏡間間隔和鏡箱長1相機(jī)離焦的原因分析和計(jì)算度發(fā)生變化，產(chǎn)生溫度離焦，溫度變化產(chǎn)生的離焦量計(jì)算公在航空攝影時(shí)，相機(jī)的離焦主要是由于相機(jī)攝影高度、式為收稿日期：2010-09-03112傳感器與微系統(tǒng)第3O卷坼=(血一)△，(2)式中為鏡箱膨脹系
