有限物距畸变测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种有限物距畸变测量方法及系统，该方法包括以下步骤：S1：提供一目标测量平面，所述目标测量平面上阵列式排布有多个测量标识点，所述测量标识点的实际间距已知；S2：镜头调整物距，在调整后的物距下对所述目标测量平面进行图像拍摄；S3：识别拍摄得到图像中的目标测量平面上的测量标识点，选取图像中的测量标识点，根据测量标识点的显示间距与实际间距、及对应物距，计算镜头的近轴焦距和不同视场处的轴外焦距；S4：计算不同视场角处的轴外焦距与近轴焦距的相对值，得到相应视场角下的相对畸变。可对光学镜头畸变指标进行测量。

【技术实现步骤摘要】
有限物距畸变测量方法及系统
本专利技术涉及镜头畸变测试技术，尤其涉及的是一种有限物距畸变测量方法及系统。
技术介绍
随着对光学成像质量要求的不断提高，在大视场角的光学成像系统中畸变对于成像质量的影响越发凸显。一般来说，镜头畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称，也就是因为透视原因造成的失真，这种失真对于照片的成像质量是非常不利的，毕竟摄影的目的是为了再现，而非夸张，但因为这是透镜的固有特性(凸透镜汇聚光线、凹透镜发散光线)，所以无法消除，只能改善。畸变为成像光学镜头所固有的特征，其值随工作距离的变化而变化；目前已有的镜头畸变测量方法以平行光作为光源进行测量，实现了对无穷远目标成像时的镜头畸变的测量。现有方法无法在镜头安装摄像机后进行测试，影响生产效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种有限物距畸变测量方法及系统，可对光学镜头畸变指标进行测量。为解决上述问题，本专利技术提出一种有限物距畸变测量方法，包括以下步骤：S1：提供一目标测量平面，所述目标测量平面上阵列式排布有多个测量标识点，所述测量标识点的实际间距已知；S2：镜头调整物距，在调整后的物距下对所述目标测量平面进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有限物距畸变测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供一目标测量平面，所述目标测量平面上阵列式排布有多个测量标识点，所述测量标识点的实际间距已知；S2：镜头调整物距，在调整后的物距下对所述目标测量平面进行图像拍摄；S3：识别拍摄得到图像中的目标测量平面上的测量标识点，选取图像中的测量标识点，根据测量标识点的显示间距与实际间距、及对应物距，计算镜头的近轴焦距和不同视场处的轴外焦距；S4：计算不同视场角处的轴外焦距与近轴焦距的相对值，得到相应视场角下的相对畸变。

【技术特征摘要】
1.一种有限物距畸变测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供一目标测量平面，所述目标测量平面上阵列式排布有多个测量标识点，所述测量标识点的实际间距已知；S2：镜头调整物距，在调整后的物距下对所述目标测量平面进行图像拍摄；S3：识别拍摄得到图像中的目标测量平面上的测量标识点，选取图像中的测量标识点，根据测量标识点的显示间距与实际间距、及对应物距，计算镜头的近轴焦距和不同视场处的轴外焦距；S4：计算不同视场角处的轴外焦距与近轴焦距的相对值，得到相应视场角下的相对畸变。2.如权利要求1所述的有限物距畸变测量方法，其特征在于，所述目标测量平面为矩形板面，所述目标测量平面上布满所述测量标识点，且所述测量标识点呈矩形阵列排布。3.如权利要求2所述的有限物距畸变测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，在所述镜头调整至需要的物距之后，还对所述镜头进行角度和位移的调整，使得所述镜头的光轴垂直于目标测量平面的中心。4.如权利要求3所述的有限物距畸变测量方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21：调整镜头的Z轴向位移，使得镜头与目标测量平面的距离为本次畸变测量的物距；S22：镜头打开，检测目标测量平面的各个边沿中心点与图像对应边沿中心之间间距，左右边沿间距进行比较，上下边沿间距进行比较，判断是否存在X轴向和Y轴向的位移偏差，若存在则调整镜头的X轴向和Y轴向的位移，使得图像中的目标测量平面中心与图像中心重合；S23：检测目标测量平面的至少一边沿与图像对应边沿之间的多个间距值，进行间距值之间的比较，判断目标测量平面是否处处相等，若不是则存在角度偏差，调整镜头的角度，使得图像中的目标测量平面在图像中上下左右对称；S24：镜头在本次畸变测量的物距对应的视场角下对所述目标测量平面进行图像拍摄，获得图像之后，返回步骤S21进行下一次畸变测量的物距调整。5.如权利要求2所述的有限物距畸变测量方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：S31：针对每一不同物距下拍摄的图像，识别图像中的目标测量平面上的测量标识点；S32：选取图像中心区域相近的两个测量标识点，检测该两个测量标识点在图像上的显示间距d1’和在目标测量平面上的实际间距d1，依据公式(1)计算镜头近轴焦距f；f＝L/d1*d1’(1)；其中，L为物距，d1’＝n1*p，n1为图像中心区域相近两个测量标识点所间隔像元数，p为像元尺寸；S32：选取图像中心区域的一测量标识点及偏离图像中心区域一定距离的一测量标识点，检测该两个测量标识点在图像上的显示间距d2’和在目标测量平面上的实际间距d2，依据公式(2)计算该图像中轴外视场角ω处轴外焦距f’，f’＝L/d2*d2’(2)其中，L为物距，d2’＝n2*p，n2为图像中心区域的一测量标识点及偏离图像中心区域一定距离的一测量标识点之间所间隔像元数，p为像元尺寸。6.如权利要求5所述的有限物距畸变测量方法，其特征在于，所述步骤S4包括：依据公式(3)不同视场角ω处的相对畸变Dt，Dt＝(f'-f)/f(3)。7.如权利要求6所述的有限物距畸变测量方法，其特征在于，还包括步骤S5：依据公式(4)计算该轴外视场角ω，绘制轴外视场角ω与相对畸变Dt之间的畸变分布关系图，ω＝arctan(d2/L)(4)。8.一种有限物距畸变测量系统，其特征在于，包括：目标测量板，其板面作为目标测量平面，所述目标测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁承宗，顾翼飞，王爱国，刘艳丽，蔡非凡，王琰，张震，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31