一種紅外熱像儀的被動式測距方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紅外熱像儀的被動式測距方法，更具體的說，尤其涉及一種通過 聚焦電機轉(zhuǎn)動位置的準確定位，通過計算來測定目標距離的紅外熱像儀的被動式測距方 法。
【背景技術】
[0002] 目前的技術發(fā)展，測距儀從測距基本原理，可以分為以下三類：激光測距儀、超聲 波測距儀、紅外測距儀。激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測 距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測 定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。超聲波測距儀是根據(jù)超聲 波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的儀器。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在 發(fā)射同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收 到反射波就立即中斷停止計時，通過計算得出目標距離。紅外測距儀是用調(diào)制的紅外光進 行精密測距的儀器。紅外線從測距儀發(fā)出紅外線，碰到目標物發(fā)生反射，反射光被測距儀接 收到，再根據(jù)紅外線從發(fā)出到被接受到的時間及紅外線的傳播速度就可以算出目標距離。
[0003] 但是，以上三種方式均為主動發(fā)射式，隱蔽性差，不利于使用，容易被目標偵測。因 此需要一種被動測距的方式來實現(xiàn)對目標距離的測量以及定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種紅外熱像儀的被動式測距方 法。
[0005] 本發(fā)明的紅外熱像儀的被動式測距方法，其特別之處在于，紅外熱像儀上設置有 對聚焦電機的轉(zhuǎn)動角度進行測量的電位器，電位器輸出的電壓值標示聚焦電機當前的聚焦 位置，對應紅外熱像儀對目標的遠近聚焦程度；被動式測距方法通過獲取電位器的輸出值， 來計算出當前所觀察目標的距離，實現(xiàn)目標距離的被動式測量。
[0006] 本發(fā)明的紅外熱像儀的被動式測距方法，所述被動式測距方法具體通過以下步驟 來實現(xiàn)：a).距離與電壓值的標定，保證紅外熱像儀由近及遠或由遠及近聚焦過程中，電位 器的電壓值依次遞增或遞減，采用人工標定的方式，對不同距離上的目標進行聚焦，并記錄 聚焦清晰時電位器輸出的電壓值；b).建立一一對應關系，通過步驟a)中所獲取的目標距 離與電位器輸出的電壓值，建立目標距離與電位器電壓值 對應的關系，設標定的目標 距離分別為Dp D2、…、Dn，與之對應的電位器的電壓值分別為Vi、V2、…、V n，建立距離與電 壓值的對應關系數(shù)組：(Dp V)、（D2、V2)、…、（Dn、Vn) ;c).獲取電壓值，紅外熱像儀對目標 觀察的過程中，待目標聚焦清晰后，讀取電位器輸出的電壓值，設為Vk，1 < k < n ;d).查找 距離值，在距離與電壓值的對應關系數(shù)組中，查找是否存在與Vk相等的電壓值，如果存在V i =Vk，則Vk所對應的距離D k即為當前目標的距離，1彡i彡n ;如果不存在與V k相等的電壓 值，則執(zhí)行步驟e) ;e).求取距離值，設Vk處于電壓值^與^+1之間，則通過差值的方法求 出當前目標的距離Dk，差值計算公式如公式（1)所示：
[0008] 其中，1 彡 i < n。
[0009] 本發(fā)明的紅外熱像儀的被動式測距方法，由于即使對于同一型號的熱像儀，由于 加工、安裝等過程中的不可控因數(shù)，會帶來一系列誤差，從而導致采用標定的距離與電壓值 的對應關系數(shù)組測距時，存在一定誤差，其特征在于：步驟b)還包括對距離與電壓值的對 應關系數(shù)組的校對步驟，校對方法為：
[0010] 1).首先利用紅外熱像儀觀察距離為Di處的目標，Di為距離與電壓值對應關系數(shù) 組OVVi)、（D2、V2)、…、（Dn、Vn)中的距離值，待聚焦清晰后，讀取此時電位器輸出的電壓 值，設為C1;其中，1 < 1彡n;
[0011] 2).獲取校對變化量，根據(jù)距離與電壓值對應關系數(shù)組（DpVi)、（D2、V2)、…、（Dn、 Vn)，通過公式（2)計算出校對變化量AV:
[0012] AV= (2)
[0013] 4).獲取新的對應關系數(shù)組，對距離與電壓值對應關系數(shù)組（DpVKDyVj、…、 (Dn、Vn)中的電壓值均通過公式（3)進行處理：
[0014] Vj=V-AV (3)
[0015] 以獲取新的距離與電壓值對應關系數(shù)組：仇、V「AV)、（D2、V2_AV)、…、（Dn、 Vn-AV)，保證距離測量的準確性。
[0016] 電位器在電路中的作用是獲得與輸入電壓（外加電壓）成一定關系得輸出電壓， 因此稱之為電位器。在紅外熱像儀上增加了電位器之后，當聚焦電機轉(zhuǎn)動從而引起聚焦鏡 組移動時，會引起電位器的轉(zhuǎn)動，進而產(chǎn)生電壓的變化，然后通過熱像儀后端電路讀出電位 器電壓的變化。當熱像儀通過聚焦鏡組的移動對遠近不同的目標聚焦清楚時，會引起電位 器電壓的變化，因此，電位器電壓值會隨著目標的遠近進行一定的變化，設目標距離與電位 器電壓值的對應關系與表1所不：
[0017] 表 1

[0020] 這樣，就形成了目標距離與電位器電壓值的對應關系。當對遠近不同的目標聚焦 時，電位器電壓值變化，對某一距離的目標聚焦時，熱像儀可根據(jù)電位器的電壓值，自動查 表，讀出距離；此處需要注明一點，以上表格對電壓的細分越精確，取點越多，測距將會越準 確，但是我們不能取到無窮無盡的點，這樣，我們兩點之間可以近似取為直線，避免了查表 查不到的情況，雖然會有一定的偏差，但是這種誤差在測距領域是完全可以接受的。
[0021] 讀出距離以后，然后可以通過后端電路直接在熱像儀的輸出畫面上疊加字符，顯 示目標距離。
[0022] 同一型號的熱像儀，由于加工、安裝等過程中的不可控因素，會帶來一系列誤差， 這樣聚焦過程中會帶來一些變化，從而導致電位器電壓值產(chǎn)生變化。對于目標距離為Dp D 2、…、Dn的情形來說，電位器實際輸出的電壓值分別為C i、C2、…、Cn，如表2所不，給出了 不同目標距離下，電位器所輸出的實際的電壓值。

[0025] 對于一臺紅外熱像儀，如果逐次對目標距離為Dp D2、…、形下的電位器輸出 的電壓值進行校對，勢必十分繁瑣，也不可行。只需要得到一組值，即可進行熱像儀不同距 離的校對。假設電位器的變化值為AV，這樣只需要計算目標距離Dn中的任意一項，比如 D 6，此時的電位器電壓值為C6，則AV = C6-V6。只需要得到一組值，即可進行熱像儀不同距 離的校對。校對后，目標距離與電壓器電壓值的對應關系如表