(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221040141 1.6 (22)申请日 2022.04.18 (71)申请人 中国科学院自动化研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村东路95 号 申请人 中国科学院上海光学精密机 械研究 所 (72)发明人 程宁波　曾沛颖　邹伟　郭文彬　 宋紫燕　 (74)专利代理 机构 北京市恒有知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11576 专利代理师 郭文浩　尹文会 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) H04N 5/232(2006.01)H04N 5/14(2006.01) (54)发明名称 光路准直高速反馈控制方法与系统 (57)摘要 本发明涉及自动控制领域， 具体涉及一种光 路准直高速反馈控制方法与系统， 旨在减少光路 准直耗时。 本发 明的光路准直高速反馈控制系统 包括： 摄像子系统、 计算处理子系统、 光路调整驱 动子系统。 计算处理子系统包括图像采集模块、 图像处理模块、 准直误差计算模块、 电机调整量 计算模块和电机位置调整模块； 图像采集模块包 括多个并行工作的图像采集网卡； 图像处理模块 利用GPU对 图像数据进行处理； 准直误差计算模 块根据图像处理结果计算准直误差； 若准直误差 大于预设的误差范围， 则电机调整量计算模块计 算位置调整量； 电机位置调整模块根据位置调整 量向调整驱动子系统发送位置调整指令。 本发明 可以快速地完成自动准直， 满足对光路准直时间 的严格要求。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114513642 A 2022.05.17 CN 114513642 A 1.一种光路准 直高速反馈控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤S1， 采集图像数据， 所述图像数据包括： 光路准 直时的近场图像和远场图像； 步骤S2， 利用GPU对所述图像数据进行处 理， 得到图像处 理结果； 步骤S3， 根据所述图像处 理结果计算 准直误差； 步骤S4， 若准直误差未达到预设的误差范围， 则计算光路调整驱动子系统中对应电机 的位置调整量， 并转至步骤S5； 否则， 结束； 步骤S5， 根据所述位置调整量， 向所述光路调整驱动子系统发送位置调整指令， 并转至 步骤S1； 其中， 所述图像处 理结果包括： 近 /远场基准信息和近 /远场实时信息 。 2.根据权利要求1所述的光路准 直高速反馈控制方法， 其特 征在于， 所述图像数据为 一路或多路； “采集图像数据 ”的步骤包括： 通过一个或多个图像采集网卡并行采集所述图像数据。 3.根据权利要求2所述的光路准直高速反馈控制方法， 其特征在于， “利用GPU对所述图 像数据进行处 理， 得到图像处 理结果”的步骤包括： 利用一个或多个GPU对各路所述近场图像和所述远场图像进行并行处理， 得到每个近 场图像对应的近场基准信息和近场实时信息， 以及每个远场图像对应的远场基准信息和远 场实时信息； 其中， 根据光学参数的不同， 对每个所述近场图像或所述远场图像采用的GPU处理算法 也不同。 4.根据权利要求1 ‑3中任一项所述的光路准直高速反馈控制方法， 其特征在于， 在 “采 集图像数据 ”的步骤之前， 所述方法还 包括： 通过工业相机拍摄所述图像数据。 5.一种光路准 直高速反馈控制系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 计算处 理子系统； 所述计算处理子系统包括： 图像采集模块、 图像处理模块、 准直误差计算模块、 电机调 整量计算模块和电机位置调整模块； 其中， 所述图像采集模块配置为采集图像数据， 所述图像数据包括： 光路准直时的近场图像 和远场图像； 所述图像处理模块配置为利用GPU对所述图像数据进行处理， 得到图像处理结果； 所述 图像处理结果包括： 近 /远场基准信息和近 /远场实时信息； 所述准直误差计算模块配置为 根据所述图像处 理结果计算 准直误差； 所述电机调整量计算模块配置为： 在所述准直误差大于预设的误差范围的情况下， 计 算光路调整驱动系统中对应电机的位置调整量； 所述电机位置调整模块配置为： 根据所述位置调整量， 向所述光路调整驱动子系统发 送位置调整指令 。 6.根据权利要求5所述的光路准 直高速反馈控制系统， 其特 征在于， 所述图像数据为 一路或多路； 所述图像采集模块包括 一个或多个图像采集网卡；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114513642 A 2每个所述图像采集网卡用于采集 一路或多路所述图像数据。 7.根据权利要求6所述的光路准直高速反馈控制系统， 其特征在于， 所述图像处理模块 包括： 若干 近场图像子处 理模块和若干远场图像处 理子模块； 所述近场图像子处理模块和所述远场图像处理子模块并行进行图像处理； 每个所述近 场图像处理子模块， 在处理光路中对应某个特定的近场图像； 每个所述远场图像处理子模 块， 在处理光路中对应某个特定的远场图像； 通过所述近场图像处理子模块， 得到对应近场 图像的近场基准信息和近场 实时信息； 通过所述远场图像处理子模块， 得到对应远场图像 的远场基准信息和远场实时信息； 其中， 根据光学参数的不同， 对每个所述近场图像或所述远场图像采用的GPU处理算法 也不同。 8.根据权利要求7所述的光路准直高速反馈控制系统， 其特征在于， 所述系统还包括： 摄像子系统; 所述摄像子系统包括 一个或多个工业相机， 用于拍摄光路准 直时的所述图像数据。 9.根据权利要求8所述的光路准直高速反馈控制系统， 其特征在于， 所述系统还包括： 光路调整驱动子系统； 所述光路调 整驱动子系统包括多组电机驱动器控制器及对应的电机组， 用于驱动反射 镜的电机； 所述电机驱动器控制器包括： 驱动器和控制器； 所述驱动器和控制器单独设置或合并 设置； 每个所述电机驱动器控制器用来驱动一个电机组。 10.根据权利要求9所述的光路准 直高速反馈控制系统， 其特 征在于， 所述摄像子系统、 计算处 理子系统和所述 光路调整驱动子系统通过局域网络连接； 所述局域网为千兆网或万兆网。 11.根据权利要求5 ‑10中任一项所述的光路准直高速反馈控制系统， 其特征在于， 所述 计算处理子系统还 包括： 通用功能网卡； 所述通用功能网卡用于传输除图像数据之外的信息 。 12.根据权利要求11所述的光路准直高速反馈控制系统， 其特征在于， 所述GPU为一个 或多个。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114513642 A 3