航空相机前向像移补偿精度测量方法(20140705)(4)

振平台上, 调整相互间的位置, 保证经90°目标折转镜后的目标, 与放置平台基准面垂直； 将相机连同相机支架, 放置在支撑平台基准面上, 调整相机方向, 使相机飞行方向（有标识）与平行光管光轴方向垂直, 调整相机位置, 保证目标成像在相机CCD探测器焦面的中心位置附近； 将相机、测试设备间的电缆连接好, 相机及测试设备通电启动； 由测试设备发出控制指令及参数, 相机进行静态照像； 对设定条件下拍摄的图像进行判读对应的鉴别率板组数, 提供测量结果。

验中鉴别率板为4号标准板。图4为相机静态、动态靶标图像局部放大拼接图像, 左边为静态成像获得的鉴别率板图像, 右边为动态成像获得的鉴别率板图像。通过对图像的判读, 静态成像获得的别率板图像能够分辨出第14组横竖条纹, 对应的分辨率为55.5lp/mm； 动态成像获得的鉴别率板图像能够分辨出第13组, 对应的分辨率为54.2lp/mm； 实验室前向像移补偿精度测量结果如表2所示。通过实验数据可以看出, 相机在不同速高比条件下进行动态成像, 对应的动态成像分辨率均能达到54.2lp/mm, 在不同速高比下前向像移补偿误差为均到达2.5%, 优

5 测量数据分析

平行光管焦距f=2000mm（目标无穷远）, 当照相斜距L=H/sinθ时, 平行光管焦距向前移动量为Δl:Δl=f2/L

同理, 相机焦距f′由于斜距的离焦量为Δl′：Δl′= (f′)2/L

动态成像试验前, 先设定好相机的工作参数, 飞行高度H=6000m, 飞行速度V=350km/h, 相机垂直照相时θ=90º则η=V/H=0.0162。

F行频=

f

b

0.0162

465

837(Hz) 0.009

于理论值3%, 满足航空成像要求。

图4 相机静态、动态分辨率图像局部放大图 Fig.4 Enlarged view of static, dynamic resolu-tion image of Camera

由于相机分辨率高, 静态、动态成像分辨率靶标图像较小, 需要进行放大才能通过眼睛进行判读, 本实

表2 实验室前向像移补偿精度测量结果

Table 2 Measurement result of forward image motion compensation accuracy in laboratory

成像方式 静态

速高比η CCD行频 扫描速度 1/s Hz 1/s

0 0.0162

动态

0.0324 0.0648

0 837 1674 3348

0 0.928 1.856 3.713

成像分辨

率lp/mm 55.5 54.2 54.2 54.2

b

0 2.25e-4 2.25e-4 2.25e-4

△η 0 4.05e-4 4.05e-4 4.05e-4

补偿误差ε

2.5% 2.5% 2.5%