大尺度范围内视觉测量技术研究

发布时间：2020-07-26 22:21

【摘要】：大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope，简称LAMOST)是由中国科学院建设的国家九五大科学工程之一。LAMOST是一架横卧南北方向的中星仪式反射施密特望远镜。 在LAMOST光纤定位系统中，对光纤端部位置的检测是光纤定位系统中的关键问题之一。需要检测装置对光纤端部的几何位置进行检测，以检验光纤的定位精度。 在光纤定位单元研制过程中，搭建了光纤端部位置检测装置。在对光纤端部的检测中，三坐标测量机、万能工具显微镜测量等传统的检测技术已经无法满足高精度、非接触、快速检测要求。为此，中国科学技术大学精密机械与精密仪器系邢晓正教授，结合他所设计的并行可控式双回转光纤定位方案，设计了基于面阵CCD摄像机的视觉测量系统，用于对定位单元上的光纤位置进行非接触、快速检测。这一检测方案已经成功地应用于中间试验系统，中间试验系统已经于2003年10月顺利通过了LAMOST工程指挥部组织的专家组的验收。 在中间试验系统光纤位置检测装置的基础上，针对目前正在进行的小焦面系统，我们提出了基于多个分离式标定靶的差分坐标标定方法，用于对LAMOST小焦面系统中大视场视觉测量系统的摄像机标定。在2006年8月30日，LAMOST工程指挥部领导对大视场内摄像机的差分标定方法进行了检查，对这一差分标定方法给予认可。 本文作者作为LAMOST光纤定位研制组的主要成员之一，始终负责光纤端部位置的检测工作，主要完成了如下工作内容： 1．首先搭建了基于面阵CCD摄像机的光纤端部位置检测装置。研究了目
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH751
【图文】：

图1一1LAMOST的总体构造LAMOST在结构上由三部分组成:反射施密特改正板MA，球面主镜M焦面。在观测过程中，天体的光经MA反射到MB，再经MB反射后成像在直1.75米的焦面上。焦面上放置有4000根光纤，由光纤将天体的光分别传输面下面的光谱仪房内的15台光谱仪的狭缝上，然后通过光谱仪后端的高灵CCD探测器获得4000个天体光谱。望远镜收集来自天体的微弱辐射，成像在焦面上，然后通过焦面仪器进光、探测和记录。焦面仪器是LAMOST直接获取天体光谱信息的部分，和

特殊应用场合，156、’7]。本节主要介绍视觉测量系统的硬件组成。固定式视觉测量系统的构成如图2一1所示。图2一1通用的视觉测量系统的构成互2.1.1图像获取单元图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的数据，它直接影响到系统的稳定性及可靠性。一般利用光源、光学系统、摄像机、图像处理单元(或图像采集卡)获取被测物体的图像。图像获取单元包括照明光源、光学成像系统、摄像机、图像采集卡。.照明光源光源是影响视觉测量系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的视觉测量系统照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。

CCD传感器将光学图像信号转换为视频输出信号，其视频输出信号的时序对应CCD光敏元的空间位置顺序，信号的幅值对应其光强。光纤端部出射光斑光强分布如图2一4所示。检测定位单元光纤端部出射光斑的特征点，此特征点代表光纤端部的位置。

【引证文献】

相关期刊论文 前1条

1 李明;王钢;;分离式靶标摄影测量在LAMOST中的应用[J];天文研究与技术;2011年03期

相关博士学位论文 前2条

1 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年

2 张来刚;火箭特征段三维测量系统的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

相关硕士学位论文 前3条

1 胡宇明;微米级空间位移的数字散斑测量系统研究[D];电子科技大学;2011年

2 孙小雷;月球车地面六分之一重力试验系统的位姿确定方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 张海波;基于双目立体视觉的图像匹配与三维重建[D];西安工业大学;2012年

本文编号：2771371