近似平面內光學成像的轉鏡及振鏡掃描方法
2023-06-04 14:58:46
專利名稱：近似平面內光學成像的轉鏡及振鏡掃描方法
近似平面內光學成像的轉鏡及振鏡掃描方法技術領域
本發明屬於光學成像技術領域，涉及一種近平整區域內物體的光學成像掃描檢測方式，具體地說是一種近平整區域內物體的光學成像掃描方法。
背景技術：
機場道面外來物FOD (Foreign Object Debris)，即可能損傷飛機或系統的某種外來的物質、碎屑或物體。FOD的種類相當多，如硬物體、軟物體、鳥類、雷電等。FOD危害非常嚴重，機場道面上的外來物可以很容易被吸入發動機，導致發動機失效。碎片也會堆積在機械裝置中，影響起落架、襟翼等設備的正常運行。FOD不僅會損壞飛機，造成空難而奪去寶貴的生命，而且還伴隨著巨大的經濟損失。非計劃的拆換發動機本身就是昂貴的花費，更不用說航班延誤或取消帶來的損失。據保守估計，每年全球因FOD造成的損失至少在30億-40 億美元，外來物FOD不僅會造成巨大的直接損失，還會造成航班延誤、中斷起飛、關閉跑道等間接損失，而間接損失至少為直接損失的4倍。
現有的機場道面外來物掃描設備主要採用毫米波雷達技術和光學成像技術。毫米波雷達技術就是通過毫米波掃描設備發射毫米波波束掃描機場道面，道面及附著在道面上的異物，接收到毫米波信號後會產生反射信號，這些信號由毫米波掃描裝置接收機混合一起接收成混合波，數據處理系統通過對混合波信號的分析和處理，過濾掉地面背景雜散回波後，分辨出道面上的異物。光學成像技術是通過光學成像的方式採集掃描區域圖像信息並通過計算機軟體識別的方法分辨道面異物。發明內容
本發明的目的是提供一種近平整區域內物體的光學成像掃描方法。
本發明所述的近平整區域為區域內與水平夾角大於0度小於等於30度。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下在近平整區域內對物體採用光學成像掃描方式，包括定點轉鏡式多光學成像系統掃描方式，所述光學成像系統包括攝像機、鏡頭和照明設備，所述定點轉鏡式為將光學成像系統固定，通過旋轉和調整振鏡或轉鏡使不同掃描區域的光逐次進入光學成像系統從而實現掃描。
進一步的，所述的多光學成像系統掃描方式是用多套光學成像系統分別掃描由近及遠的掃描區域從而實現通過一次扇形掃描完成全部掃描任務。
進一步的，所述定點轉鏡式多光學成像系統掃描方式是將多光學成像系統固定， 通過旋轉和調整振鏡或轉鏡使不同掃描區域的光進入光學成像系統實現掃描。
對於視頻採集系統，影響掃描步長的因素主要有兩方面一是橫向掃描步長，主要受到光學系統視場的限制，
6> = 2arctan(-^)丄]
其中θ為物方視場角，L為CXD等成像元件的橫向長度，f\為光學系統的焦距。
然而系統視場是由解析度決定的，在CCD等成像元件選定之後，成像的解析度只取決於光學系統焦距所以所選的光學成像系統的解析度，決定了橫向步長的大小。二是縱向掃描步長，主要受到光學系統景深的限制。景深
權利要求
1.一種近平整區域內物體的光學成像掃描方法，其特徵是採用定點轉鏡式多光學成像掃描方式，對區域內與水平夾角大於O度小於等於30度的物體用光學成像系統進行掃描， 所述光學成像系統包括攝像機、鏡頭和照明設備，所述定點轉鏡式為將光學成像系統固定， 通過旋轉和調整振鏡或轉鏡使不同掃描區域的光逐次進入光學成像系統從而實現掃描。
2.根據權利要求1所述的近平整區域內物體的光學成像掃描方法，其特徵是所述的多光學成像掃描方式是用多套光學成像系統分別掃描由近及遠的掃描區域從而實現通過一次扇形掃描完成全部掃描任務。
3.根據權利要求2所述的近平整區域內物體的光學成像掃描方法，其特徵是所述定點轉鏡式多光學成像掃描方式是將多光學成像系統固定，通過旋轉和調整振鏡(1)或轉鏡 (4)使不同掃描區域的光進入光學成像系統實現橫向掃描即扇形掃描。
4.根據權利要求3所述的近平整區域內物體的光學成像掃描方法，其特徵是光學成像系統橫向掃描步長的大小由所選的光學成像系統的解析度確定。
5.根據權利要求3所述的近平整區域內物體的光學成像掃描方法，其特徵是固定光學成像系統的排布方式由縱向掃描步長確定，縱向掃描步長是一個隨物距變化逐漸變化的值，光學成像系統的排布也是隨物距變化逐漸變化。
6.根據權利要求3所述的近平整區域內物體的光學成像掃描方法，其特徵是第一光學成像系統對準Xl區域橫向進行掃描即扇形掃描，第二光學成像系統對準x2區域進行橫向掃描即扇形掃描，第三光學成像系統對準x3區域進行橫向掃描即扇形掃描；第一光學成像系統的最大掃描半徑為L2，第二光學成像系統的最大掃描半徑為L3，第三光學成像系統的最大掃描半徑為L4 ；光學成像系統僅就長寬分別為L和H的矩形掃描區域採集視頻信號， 掃描區域總面積為LXH，掃描步長為Z OAB對應一個扇形區域，Z OBC為下一步長。
全文摘要
本發明涉及一種近平整區域內物體的光學成像掃描方式，包括定點轉鏡式多光學成像系統掃描方式，所述定點轉鏡式多光學成像系統掃描方式為固定光學成像系統通過旋轉和調整振鏡或轉鏡實現掃描。本發明在近平整區域內對物體的光學成像掃描方式，解決了近平整或平整區域內物體運用光學成像進行掃描的清晰度等問題。本發明適合於近平整區域內的物體光學成像掃描，尤其在機場道面異物掃描方式的應用，可以提高掃描精度。
文檔編號G01V8/10GK102495433SQ201110403719
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年9月30日
發明者宋世軍, 汪明強, 沈亨, 王繼成, 鄒飛舟, 高亭 申請人:長春奧普光電技術股份有限公司