【摘 要】
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异源非共轴摄远成像测量相机包括可见光相机和近红外相机,两个相机共用卡塞格林反射式光学系统。该测量相机用来完成激光照射器照射精度立靶成像测量。可见光相机用来拍摄运动的靶,近红外相机用来拍摄照射激光。该测量系统的卡式光学系统存在较大像差和两个相机非共轴的问题。本文提出异源非共轴测量相机的标定和配准技术解决此问题,本文的主要研究工作如下:(1)建立异源非共轴测量相机成像模型,确定其畸变类型,根据张正友相
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异源非共轴摄远成像测量相机包括可见光相机和近红外相机,两个相机共用卡塞格林反射式光学系统。该测量相机用来完成激光照射器照射精度立靶成像测量。可见光相机用来拍摄运动的靶,近红外相机用来拍摄照射激光。该测量系统的卡式光学系统存在较大像差和两个相机非共轴的问题。本文提出异源非共轴测量相机的标定和配准技术解决此问题,本文的主要研究工作如下:(1)建立异源非共轴测量相机成像模型,确定其畸变类型,根据张正友相机标定方法,由于测量相机的摄远成像特性,忽略透视误差的影响,相机内参数中扭曲因子为零,提出一种摄远成像系统的相机标定方法;建立相机参数求解模型,解算获得两个相机的内参数、外参数及畸变参数,从而完成图像的光学畸变校正。(2)分析两个相机成像面的坐标变换关系,建立异源非共轴测量相机配准模型,根据图像特征点的映射关系,提出异源非共轴相机的配准方法;通过正规方程组法求解近红外相机和可见光相机的配准矩阵。(3)研究星点质心和十字中心的高精度检测方法。根据摄远成像原理分别推导可见光相机和近红外相机平行光管模拟有限成像距离的目标计算法。分别使用星点板和网格板进行相机标定和配准实验。实验结果表明:可见光相机标定的重投影误差为0.08像素,近红外相机标定的重投影误差为0.25像素;相机配准轴线一致性精度0.37μrad。满足激光照射器照射精度外场测试中的需求。
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