【技术实现步骤摘要】
基于光场分布的合成孔径相机标定方法
本专利技术属于光学工程
,具体涉及一种基于光场分布的合成孔径相机标定方法。
技术介绍
在现代精密测量中,摄影测量术是常用的三维形貌测量技术。摄影测量术主要分为两类:针对漫反射的表面三维测量技术和针对镜面反射的表面三维测量技术。前者以三角测量法为典型代表,尤其是条纹投影技术在工业精密检测中应用十分广泛。其三维重建方法主要包括立体视觉和相位-高度映射。而针对镜面反射的表面,常用的是相位测量偏折术。由于其测量系统简单,动态范围大,抗干扰能力强,可用于复杂曲面的测量,近年来得到广泛关注。其原理是在显示器上产生规则条纹,经被测表面反射后条纹发生变形,采用CCD相机拍摄变形图样,由几何关系推导可以计算出被测面形的表面梯度分布,再通过积分得到面形高度。在摄影测量术和相机标定中,一般采用张正友标定法。把相机简化为理想的针孔成像模型,认为相机CCD每个像素的光线均通过同一点(相机光瞳主点)。但由于相机镜头的光瞳具有一定尺寸,这种假设会产生光瞳像差,所计算的光线位置与方向会含有明显的偏差,于是单一针孔模型不能完美的表达相机的物像关系,对三维测量精度造成严重影响。因此需要一种更简便的高精度相机标定方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能有效对相机成像过程进行模型构建的方法,以实现准确地光瞳像差校正。本专利技术提出一种合成孔径相机联合标定优化方法,具体步骤如下:(1)基于光场分布的像面分割;利用数字微镜阵列(DMD)将成像光瞳进行采样,结合压缩感知技术计算成像系统的四维光场分布。根据光场分布,计算经过每个子光瞳的成像主光线,将像面 ...
【技术保护点】
1.一种基于光场分布的合成孔径相机标定方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)基于光场分布的像面分割;利用数字微镜阵列DMD将成像光瞳进行采样,结合压缩感知技术计算成像系统的光场分布;然后计算经过每个子光瞳的成像主光线,将像面分割为多个对应子光瞳的子区域,将每个子光瞳假设为一个针孔模型;(2)相机参数初始估计;使用LCD屏幕生成标志点图案作为标定板,并放置在不同的位置处拍摄标定图像;使用张正友标定法估算相机的内参insc和每个位置处的标定板外参{Rw2c|Tw2c};标定板的成像过程表示为:
【技术特征摘要】
1.一种基于光场分布的合成孔径相机标定方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)基于光场分布的像面分割;利用数字微镜阵列DMD将成像光瞳进行采样,结合压缩感知技术计算成像系统的光场分布;然后计算经过每个子光瞳的成像主光线,将像面分割为多个对应子光瞳的子区域,将每个子光瞳假设为一个针孔模型;(2)相机参数初始估计;使用LCD屏幕生成标志点图案作为标定板,并放置在不同的位置处拍摄标定图像;使用张正友标定法估算相机的内参insc和每个位置处的标定板外参{Rw2c|Tw2c};标定板的成像过程表示为:其中,(Xw,Yw,Zw)是标定板上标志点的世界坐标,(μ,v)是该标志点在CCD上的像素坐标,Zc是该标志点在相机坐标系下的Z轴坐标,(fx,fy)是相机焦距,(μ0,v0)是光轴在图像坐标的偏移量;LCD屏幕的像素坐标(μs,vs)到世界坐标(Xw,Yw)的转换关系如下:其中,假设标定板所在平面为XY平面,所以Zw设为0,(m,n)为屏幕的像素尺寸,(dx,dy)为标定板世界坐标原点的像素偏移量;(3)合成孔径相机模型联合标定优化;在所提模型中每个子光瞳的内参不一致...
【专利技术属性】
技术研发人员:张祥朝,牛振岐,朱熠帆,徐敏,
申请(专利权)人:复旦大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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