一種相機光強自動調節裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于攝影測量【技術領域】，具體涉及一種相機光強自動調節裝置。其包括相機、固定偏振片、測速機、空心軸電機、旋轉偏振片及配套電路；圖形采集及處理計算機采集圖像信息并解算背景灰度值；灰度信號采集電路采集灰度信號并輸入到比較電路2與設定的目標灰度值比較；比較值通過比例調節電路后作為速度環設定值；測速機測量得到空心軸電機的旋轉速度，通過測速機信號采集電路采集后，輸入到比較電路1，該速度值與速度環設定值進行比較，解算獲得電機速度偏差；由控制電路將偏差信號進行解算，形成控制信號，經過功率放大電路后，傳輸給電機驅動電路驅動空心軸電機旋轉；該過程循環進行，不斷修正空心軸電機的角度位置，實現控制偏振片偏轉角度。
【專利說明】一種相機光強自動調節裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬于攝影測量【技術領域】，具體涉及一種相機光強自動調節裝置。
【背景技術】
[0002] 攝影測量技術在科學技術及工業生產中已有廣泛應用，但光學測量對背景光要求 比較嚴格，需要嚴格控制背景光線強度或通過調整鏡頭光圈來改善圖像質量。但在背景光 隨時間快速變化的場合，為了避免過暗或過亮現象，保證圖像采集效果，需要設計專門的光 強自動調節機構。常用的調節方法為調整光圈法和偏振片調節法，但光圈的改變需要調整 鏡頭實現，但攝影測量均需要對相機的鏡頭畸變進行標定，改變鏡頭會影響標定效果，降低 測量精度。
[0003] 利用偏振原理的調光結構具有良好的效果，且對光照強度的調節范圍較大。偏振 片結構由兩張偏振片緊貼在一起形成，其中一張固定不動，另一張旋轉時，兩張偏振片的夾 角將發生變化。自然光是一種電磁波，具有橫波的偏振特性。設在平面振動的光矢量A，在 X、y方向的振幅分別為Ax與Ay，振動相位差為S，設經過第一片偏振片后偏振最大透振方 向PM與x軸夾角為0，并設Pm為與PM正交的方向。如圖1所示。
[0004] 假設理想偏振片最大振幅透過率為1，最小振幅透過率為0,則透射光強 為
【權利要求】
1. 一種相機光強自動調節裝置，其特征在于：該裝置包括相機（1)、固定偏振片（4)、 測速機（5)、空心軸電機（6)、旋轉偏振片（7)及配套電路；所述固定偏振片（4)安裝在相機 (1)的鏡頭（3)上，旋轉偏振片（7)與空心軸電機（6)的內軸固定，且空心軸電機（6)與相 機（1)的光軸調整至同軸，空心軸電機（6)轉動時，旋轉偏振片（7)與固定偏振片（4)之間 的夾角發生變化，實現調整相機（1)的入射光強，測速機（5)實時測量空心軸電機（6)轉速， 并轉化為模擬電信號傳輸給圖形采集及處理計算機；所述配套電路包括圖形采集及處理計 算機、灰度信號采集電路、比較電路1、比較電路2、比例調節電路、測速機信號采集電路、控 制電路、功率放大電路、電機驅動電路；所述圖形采集及處理計算機與相機連接，采集圖像 信息并解算背景灰度值；所述灰度信號采集電路與圖形采集及處理計算機連接，采集灰度 信號并輸入到比較電路2與設定的目標灰度值比較；比較值通過比例調節電路后作為速度 環的設定值；測速機（5)測量得到空心軸電機（6)的旋轉速度，通過測速機信號采集電路采 集后，輸入到比較電路1，該速度值與速度環設定值進行比較，解算獲得電機速度偏差；由 控制電路將偏差信號進行解算，形成控制信號，經過功率放大電路后，傳輸給電機驅動電路 驅動空心軸電機（6)旋轉；該過程循環進行，不斷修正空心軸電機（6)的角度位置，實現控 制偏振片偏轉角度的目的。
2. 根據權利要求1所述的相機光強自動調節裝置，其特征在于：所述測速機信號采集 電路、比較電路1、控制電路、功率放大電路、電機驅動電路構成速率回路，用于對空心軸電 機（6)進行局部的反饋校正：一方面對于回路中的軸系摩擦進行抑制，另一方面如果帶寬 分配合理，速度回路反饋可以設計成深度負反饋，以改善對象特征，減小空心軸電機（6)自 身特性對主回路控制系統設計的難度，使得系統具有一定的魯棒性。
3. 根據權利要求1所述的相機光強自動調節裝置，其特征在于：所述圖形采集及處理 計算機、灰度信號采集電路、比較電路2、比例調節電路、比較電路1、控制電路、功率放大電 路、電機驅動電路構成位置回路，通過灰度的反饋值與設定值的比較實現偏差量的計算，根 據計算結果得偏振片結構的控制誤差，送入空心軸電機（6)的控制系統，保證對設定灰度值 的跟隨性能。
4. 根據權利要求1所述的相機光強自動調節裝置，其特征在于：所述配套電路全部采 用單片機以數字形式實現，所述測速機信號采集電路由A/D構成，所述灰度信號采集電路 由串口構成，所述比較電路1、比較電路2和控制電路的運算單元由單片機構成，控制電路 輸出的控制信號通過D/A輸給驅動電路，各類狀態數據通過DIO進入單片機，單片機完成速 度采集、灰度數據接收、旋轉角度解算、數字信號處理、異常信號保護等各種功能的計算和 狀態的判別。
【文檔編號】H04N5/235GK104427253SQ201310368326
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】孫增玉, 梁雅軍, 宋金城, 郭磊, 高越 申請人:北京航天計量測試技術研究所, 中國運載火箭技術研究院