专利名称：用电子成像手段实现的稳像望远镜测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用电子成像手段实现的稳像望远镜测试方法及装置。
背景技术：
稳像系统按照作用原理可分为三类机械式稳像、光学稳像和电子稳像。机械式稳像是将整个系统置于一个稳定的平台上，通过惯性元件敏感载体的姿态角变化，得到系统振动信号，经过放大后驱动电机或压电陶瓷来保持成像系统整体或稳像关键部件的稳定，以保证图像稳定。光学稳像则是在光路中设置一些光学元件(如可变光锲、佩肯棱镜)作为对不稳定图像的补偿。而电子稳像则是直接从数字图像中找到每一帧图像相对于参考图像的全局运动矢量，然后解算出的运动参数进而控制图像传感器输出像素各行列的起始读取位置，从而达到图像补偿稳定的目的。
目前的稳像望远镜普遍采用光学稳像的方法，即把一个固定在机械陀螺环架上的佩肯棱镜装入成像光路中，陀螺环架允许佩肯棱镜有一定程度的空间自由度。当成像系统的整体发生晃动时，利用机械陀螺的惯性，控制成像光路中佩肯棱镜的空间姿态保持不变，达到图像稳定的目的。
目前，人们对光学稳像效果的测试都是通过稳像前后所见图像的对比凭主观判断，这样的测试一方面缺少客观的测试标准，另一方面只有稳像系统是否有效的定性结论，而不能对多个稳像望远镜进行定量的比较，更无法进一步对稳像的中间过程进行分析，因此也难以定义这方面的技术指标。
发明内容
本发明的目的是提供一种用电子成像手段实现的稳像望远镜测试方法，以及实现这种测试方法的测试装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是1、本发明的的测试方法包括单幅图像的图像熵计算和图像序列的测试曲线的获取。
单幅图像的图像熵按照公式H=-Σi=0npiln(pi)]]>计算，式中n为灰级数，i为各点像素灰度值，pi为像素在每个灰度级i上出现的相对概率，然后以获取图像的时间作为横坐标，以各幅图像的图像熵作为纵坐标绘制成图像序列的测试曲线。
2、本发明的的测试装置包括成像标板、振动平台、稳像望远镜、图像传感器、模数转换卡、计算机；稳像望远镜安装在振动平台上，图像传感器固定在稳像望远镜一个镜筒末端的人眼观察位置，成像标板安装在稳像望远镜的视场范围内，图像传感器通过模数转换卡接入计算机。
所述的成像标板由黑条纹和白条纹构成一组，沿横行和纵向均匀排列组成，振动平台是以小于30Hz的频率振动的振动平台，图像传感器是敏通MTV-368型电荷耦合器件CCD或OV8610型互补性氧化金属半导体传感器CMOS，模数转换卡为雅美森MPEG-TV型，计算机为华硕M2E型或兼容型计算机。
本发明具有的有益的效果是用电子成像手段解决了稳像望远镜的评价问题，提供了评价稳像望远镜的客观指标，为多个稳像望远镜效果提供了定量比较的参数，同时也提供了对稳像的中间过程进行分析的手段。
图1是本发明的测试装置的结构示意图；图2是本发明所需要的成像标板样式图；图3是用本发明的测试方法和测试装置获得的一条典型的测试曲线。
具体实施例方式
测试方法包括单幅图像的图像熵计算和图像序列的测试曲线的获取。
单幅图像的图像熵按照公式H=-Σi=0npiln(pi)]]>计算，式中n为灰级数，i为各点像素灰度值，pi为像素在每个灰度级i上出现的相对概率，然后以获取图像的时间作为横坐标，以各幅图像的图像熵作为纵坐标绘制成图像序列的测试曲线。
测试装置如图1所示，包括成像标板1、振动平台2、稳像望远镜3、图像传感器4、模数转换卡5、计算机6。如图2所示，成像标板1由黑条纹和白条纹构成一组，沿横行和纵向均匀排列组成，一组黑白条纹在视场中占据的位置较小，以保证振动平台振动时，视场中两种条纹的面积比值基本上保持不变。振动平台2是以小于30Hz的频率振动的振动平台，稳像望远镜3用刚性连接安装在振动平台上，使稳像望远镜与振动平台以相同的频率运动。图像传感器4是敏通MTV-368型电荷耦合器件CCD或OV8610型互补性氧化金属半导体传感器CMOS，图像传感器固定在稳像望远镜一个镜筒末端的人眼观察位置，获得成像标板的图像，以保证获得的图像与人眼观察到的图像一致。成像标板1安装在稳像望远镜3的视场范围内，图像传感器4通过模数转换卡5接入计算机6(如果图像传感器是CMOS，模数转换卡可以省略，因为这种情况下模数转换是集成在图像传感器中的)。模数转换卡为雅美森MPEG-TV型，计算机为华硕M2E型或兼容型计算机。
测试时，首先开启振动台，这时望远镜的稳像机构不发挥作用，图像处于不稳定状态。然后启动稳像机构，图像将逐渐稳定，这样计算机记录的图像序列就是图像从不稳定到稳定的整个变化过程，经过数据处理，得出稳定程度测试曲线(一条典型的测试曲线如图3所示)。
权利要求
1.一种用电子成像手段实现的稳像望远镜测试方法，其特征在于包括单幅图像的图像熵计算和图像序列的测试曲线的获取。
2.根据权利要求1所述的一种用电子成像手段实现的稳像望远镜测试方法，其特征在于单幅图像的图像熵按照公式H=-Σi=0npiln(pi)]]>计算，式中n为灰级数，i为各点像素灰度值，pi为像素在每个灰度级i上出现的相对概率，然后以获取图像的时间作为横坐标，以各幅图像的图像熵作为纵坐标绘制成图像序列的测试曲线。
3.用于权利要求1所述的一种用电子成像手段实现的稳像望远镜测试方法的装置，其特征在于包括成像标板(1)、振动平台(2)、稳像望远镜(3)、图像传感器(4)、模数转换卡(5)、计算机(6)；稳像望远镜(3)安装在振动平台(2)上，图像传感器(4)固定在稳像望远镜(3)一个镜筒末端的人眼观察位置，成像标板(1)安装在稳像望远镜(3)的视场范围内，图像传感器(4)通过模数转换卡(5)接入计算机(6)。
4.根据权利要求3所述的一种用电子成像手段实现的稳像望远镜测试方法的装置，其特征在于所述的成像标板(1)由黑条纹和白条纹构成一组，沿横行和纵向均匀排列组成，振动平台(2)是以小于30Hz的频率振动的振动平台，图像传感器(4)是敏通MTV-368型电荷耦合器件CCD或OV8610型互补性氧化金属半导体传感器CMOS，模数转换卡(5)为雅美森MPEG-TV型，计算机(6)为华硕M2E型或兼容型计算机。
全文摘要
一种用电子成像手段实现的稳像望远镜的测试方法及装置。稳像望远镜的测试方法是使用图像的图像熵评价图像的稳定程度，并将图像序列的图像熵绘制成测试曲线以评价望远镜稳像系统的性能。稳像望远镜的测试装置是稳像望远镜安装在振动平台上，图像传感器固定在稳像望远镜一个镜筒末端的人眼观察位置，成像标板安装在稳像望远镜的视场范围内，图像传感器通过模数转换卡接入计算机。其中成像标板由黑白条纹组成，并沿着横向和纵向均匀分布。用电子成像手段解决了稳像望远镜的评价问题，提供了评价稳像望远镜的客观指标，为多个稳像望远镜效果提供了定量比较的参数，同时也提供了对稳像的中间过程进行分析的手段。
文档编号G01M11/02GK1632499SQ20041007351
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月22日 优先权日2004年12月22日
发明者李奇, 徐之海, 冯华君, 严安柱, 项舒年 申请人:浙江大学
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