无参考距离空间控制点双透视成像测量技术

发布时间：2020-05-20 22:03

【摘要】：目前,对激光照射精度的静态测量多采用单相机立靶成像测量系统,该系统选用对近红外敏感的可见光相机同时拍摄靶板和激光光斑,存在成像质量低的问题;而照射精度的动态测量对成像质量提出了更高的要求,同时运动目标还会产生大角度的透视误差问题,仍然采用单相机测量无法解决此问题。因此,本文提出了一种无参考距离,空间控制点,可见光相机和红外光相机同时成像的双透视成像测量技术:(1)设计双透视成像测量系统。激光照射器照射在靶道上直线运动的靶板;安装在转台上的双相机系统,分别采集靶板图像和激光光斑图像,用本文突出的方法对图像进行透视误差校正,定位特征目标,计算照射精度;(2)对采集的图像进行透视误差校正。在室内,利用可见光相机和红外光相机的坐标系关系,计算它们之间的坐标变换矩阵;在室外,采用控制点变换法,通过对合作目标定位,计算可见光图像透视误差校正矩阵,两者结合得到红外光图像透视误差校正矩阵;从而实现可见光图像和红外光图像的透视误差校正,即双透视成像测量技术。(3)对特征目标进行检测与定位。首先采用投影法计算靶板十字中心;然后采用高斯曲面拟合与局部灰度重心相结合的方法,对激光光斑中心进行精确定位;最后,计算激光光斑中心距离靶板十字中心的偏移量,即为要测量的照射精度。实验结果表明:在室内配准实验中,坐标变换的重投影误差小于0.5个像素;在外场试验中,双透视成像测量技术能够有效去除图像透视误差并对特征目标进行精确定位;静态检测的平均测量误差为3.88mm,相对误差为0.53%;动态检测的平均测量误差为5.93mm,相对误差为0.81%,满足实际测量需求,能够对激光照射精度进行精确测量,且具有测量速度快,结构简单,便于实验的开展等特点。
【图文】：

长春理工大学硕士学位论文车运载，势必会造成靶板的颠簸，而靶场环境复杂，无法保证道路的平坦探测器阵列的损坏，使试验成本升高，影响试验的持续进行。因此，本文采的测量方法，用 CCD 相机采集靶板和激光光斑图像，，在经过后续的处理，射精度的测量，提高设备重复利用效率，节约成本。

图 2.2 靶板运动方式示意图机光轴不垂直的特点透视成像[18]基本原理，视平面相当于成 ( x , y ,z )构成的，这样依次构造起点为O视平面Q的交点集合便是三维世界在当机光轴垂直时，物体就不是等比例的呈而远处的部分比较小的特点，这其实就P( x,y,z)Q ( x,y, N)
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ410;TN249

【参考文献】

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本文编号：2673262