一种确定工业相机的入瞳中心空间坐标的方法技术

本发明专利技术提出了一种确定工业相机入瞳中心空间坐标的方法，其基本器件包括面光源、工业镜头、显微镜、LCD显示器、平面参考元件、外置光阑和相机。基于位相测量偏折术中已知的外置光阑坐标、显示器坐标、参考元件坐标和工业镜头孔径光阑的像与镜头前透镜表面的距离，利用空间三角形相似等数学推导确定工业相机内置入瞳中心的空间坐标。瞳中心的空间坐标。瞳中心的空间坐标。

【技术实现步骤摘要】
一种确定工业相机的入瞳中心空间坐标的方法


[0001]本专利技术涉及一种位相测量偏折术(PMD,Phase Measuring Deflectometry)检测系统的基本原理
，基于位相测量偏折术中已知的外置光阑坐标、显示器坐标、平面参考元件坐标和工业镜头孔径光阑的像与镜头前透镜表面的距离，利用空间三角形相似等数学推导确定工业相机内置入瞳中心的空间位置坐标，从而实现基于位相测量偏折术的高精度检测。

技术介绍

[0002]位相测量偏折术是一种检测反射光线偏折量的高精度面形检测技术。该技术目前发展迅速，应用广泛，其原因在于这种检测技术的装置简单灵活，成本相对低廉，易于实现，对温度、振动等环境因素不敏感，高动态范围等优点。在 PMD检测系统中，主要由相机、投影正弦条纹的显示器和被测元件三部分组成。检测时，由显示器产生的正弦条纹经过被测面反射后由针孔相机采集，其斜率计算本质上是一个寻找显示器光点、外置光阑及参考元件坐标之间对应关系的问题。显示器光点是由相移算法来解算被采集的条纹图的相位信息计算得到，外置光阑坐标由三维坐标机测得。基于针孔坐标和显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量工业相机入瞳中心空间坐标的方法，其特征在于：用显微镜分别观察工业镜头的内置孔径光阑的像和前透镜表面至清晰状态，再加上已测出的外置光阑到前透镜表面的距离，得出入瞳距离，即入瞳中心到前透镜表面的距离，再基于外置光阑位置，拍摄经过参考面反射的正弦条纹图之后，通过相移算法获取显示器坐标，并根据反射光线计算参考元件坐标；最后，通过空间三角形相似等数学推导得到工业相机内置入瞳中心坐标；LCD显示器上面显示正弦条纹图，LCD显示器和高质量参考镜垂直平台并相互平行放置，C1为相机的外置光阑位置即针孔坐标，C2为相机内部入瞳中心位置即本发明所求位置；S
av
是LCD显示器光点坐标；M为高质量参考镜镜面坐标位置；光线从LCD显示器光点发出，经过参考镜镜面反射被相机捕获，外置光阑状态下的相机即针孔位置到参考面的距离为Z
m2c1
，参考镜到显示器的距离为Z
m2s
；具体步骤如下：步骤一，调节面光源、工业镜头和显微目镜在同一光轴上；用显微镜观察内部孔径光阑的像至清晰状态，记录显微镜在导轨上的刻度为d
11
；然后，移动显微镜，观察工业镜头前透镜表面至清晰状态，记录显微镜在导轨上的刻度为d
21
；两个数值相减可得出入瞳距离d，为减小随机误差，记录n组数据，求取平均值减小随机误差，记录n组数据，求取平均值再加上已测量出外置光阑到工业相机前透镜距离得出外置光阑中心距离内置入瞳中心为d
p
；步骤二，利用三维坐标机调整显示器与世界坐标(X，Y，Z)的Z轴垂直，显示器两边分别与X轴和Y轴平行；外置光阑用针孔代替，坐标可由坐标机确定，参考镜与显示器平行，参考元件与针孔坐标C1(x
C1
，y
C1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大海，葛忍好，张新伟，王瑞阳，洪铁鑫，郑万兴，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：