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大相对孔径、大视场、紧凑型空间光学系统设计
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作者 任志广 李旭阳 倪栋伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期323-329,共7页
设计了一种基于改良曼金反射镜的大相对孔径、大视场的光学成像系统,分析了改良曼金反射镜的像差,提出了改良曼金反射镜的设计方法。系统采用改良曼金反射镜和折反式光学系统结合的形式,相对孔径为1/1.8,视场角为4°×4°,... 设计了一种基于改良曼金反射镜的大相对孔径、大视场的光学成像系统,分析了改良曼金反射镜的像差,提出了改良曼金反射镜的设计方法。系统采用改良曼金反射镜和折反式光学系统结合的形式,相对孔径为1/1.8,视场角为4°×4°,工作波段为450~850 nm,焦距为380 mm,成像探测器像元为2μm×2μm的互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器,在250 lp/mm Nyquist频率处的调制传递函数值接近衍射极限且大于0.5。系统次镜采用曼金反射镜和消色差透镜结合的形式,基于系统初始结构初步优化分析所得的球差、正弦差,采用PW法求解出消色差曼金反射镜的光焦度;基于消色差条件和系统剩余色差,求解出消色差曼金反射镜3个表面的光焦度,计算得到了表面的曲率半径。系统的单色像差及色差均较小,成像质量好。 展开更多
关键词 光学设计 大相对孔径 曼金反射镜 大视场 折反式光学系统
大视场航空相机光学系统设计 预览
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作者 刘海英 王跃 +4 位作者 王英 朱海滨 孙洪宇 姜彦名 赵汉卿 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期980-986,共7页
针对航空相机复杂的使用环境以及需在高速运动中进行高分辨率成像的特点,设计了一种大视场航空照相机光学系统。该系统光学结构采用双高斯准对称结构形式,通过双成像模块光学拼接扩大视场角,调整最后一片透镜实现内置调焦,且通过控制地... 针对航空相机复杂的使用环境以及需在高速运动中进行高分辨率成像的特点,设计了一种大视场航空照相机光学系统。该系统光学结构采用双高斯准对称结构形式,通过双成像模块光学拼接扩大视场角,调整最后一片透镜实现内置调焦,且通过控制地物反射镜的3种工作模式,分别实现航空相机垂直照相、自动调焦及前向像移补偿功能,避免了航拍过程中温度、气压、航高等环境条件变化时引起的图像质量大幅下降,确保整个视场内成像质量不受影响。该光学系统设计实现了全视场无渐晕,全视场最大畸变<0.5‰,在91 lp/mm处MTF接近衍射极限,物镜在全视场范围内成像质量一致。通过实验室及航拍试验验证,该光学系统具有成像清晰、视场大、可靠性高、体积小、质量轻等优点,满足了航空相机在比较复杂环境下清晰成像的要求。 展开更多
关键词 航空相机 高分辨率 大视场 光学系统 自动调焦 自动像移补偿
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基于散焦图像的大视场立体视觉标定方法 预览
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作者 余淑真 欧巧凤 +1 位作者 熊邦书 陈垚锋 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期795-805,共11页
针对传统大视场立体视觉标定方法存在操作不便、精度不高、稳定性差的问题,提出基于散焦图像的大视场立体视觉标定方法.首先,在立体视觉系统和大视场测量位置之间选定一个位置作为小视场散焦位置,利用在此位置处采集的靶标图像,实现摄... 针对传统大视场立体视觉标定方法存在操作不便、精度不高、稳定性差的问题,提出基于散焦图像的大视场立体视觉标定方法.首先,在立体视觉系统和大视场测量位置之间选定一个位置作为小视场散焦位置,利用在此位置处采集的靶标图像,实现摄像机内参标定;其次,利用大视场测量位置处采集的靶标图像,实现立体视觉外参标定;最后,通过实验室标定实验和直升机桨叶运动参数测量实验进行了验证.结果表明,该方法操作方便、精度高、稳定性好,在4.6 m×2.3 m的视场范围内,测量靶标上特征点间距为505.00 mm的两个点,平均误差为0.647 mm,均方根误差为0.780 mm,能够满足直升机桨叶运动参数测量的现场标定以及测量精度要求. 展开更多
关键词 立体视觉 视觉测量 视觉标定 大视场 散焦图像
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小型无人机载大视场复眼相机光学系统设计 预览
4
作者 于晓丹 张远杰 +2 位作者 王元元 许黄蓉 鱼卫星 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期17-24,共8页
针对小型无人机载大视场光学成像观测需求,设计了一款仿生复眼大视场微小型相机.该相机光学系统总焦距为4mm,F数为4,视场角可达106°,在500m的飞行高度分辨率可达0.5m.所设计系统由曲面排布的微透镜阵列、光学像面变换子系统、图像... 针对小型无人机载大视场光学成像观测需求,设计了一款仿生复眼大视场微小型相机.该相机光学系统总焦距为4mm,F数为4,视场角可达106°,在500m的飞行高度分辨率可达0.5m.所设计系统由曲面排布的微透镜阵列、光学像面变换子系统、图像接收和数据采集处理单元三部分组成.仿生复眼中的子透镜采用双胶合透镜组合以减小系统像差,相邻子透镜在满足视场一定重叠率的前提下,可允许相邻多达7个子透镜同时对地面目标进行成像,达到目标定位和测速的目的.仿真结果表明无人机载大视场复眼相机系统在给定的公差范围内像质满足要求,每个通道的光学畸变可控制在1.2%以下. 展开更多
关键词 复眼 大视场 透镜阵列 光学设计 公差分析 目标定位
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高分辨大视场紫外-可见光偏振成像融合处理技术
5
作者 李清灵 尹达一 +1 位作者 庾金涛 李磊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期119-126,共8页
采用蒙特卡罗方法对水云下大气的偏振态分布进行了仿真分析,所建立的水云大气环境在紫外360~400 nm波段的偏振度响应最大。采用紫外-可见光偏振成像技术对同一视场下的楼房、云和天空进行了偏振成像实验,并用霍夫变换分割方法对图像中... 采用蒙特卡罗方法对水云下大气的偏振态分布进行了仿真分析,所建立的水云大气环境在紫外360~400 nm波段的偏振度响应最大。采用紫外-可见光偏振成像技术对同一视场下的楼房、云和天空进行了偏振成像实验,并用霍夫变换分割方法对图像中的每个区域进行了统计分析,发现观测区域内无云区与云区的偏振角均值相对差为1.6%,偏振度均值相对差为-14%,证明了大气偏振角较偏振度稳健。紫外光和可见光在对云目标的偏振观测中存在互补性,采用拉普拉斯金字塔图像融合技术能够提高对大气目标的探测能力,验证了大视场高分辨紫外-可见光偏振成像技术在大气探测中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 成像系统 偏振成像 高分辨 大视场 紫外-可见光 融合处理
大视场快焦比施密特系统在星载光谱仪中的应用 预览
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作者 王欣 刘强 舒嵘 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期533-541,共9页
根据大视场和快焦比空间遥感高光谱成像仪的研究目标,采用折叠三反施密特望远镜和自由曲面Offner凸面光栅光谱仪结构,设计了一个视场为5°,焦比为2,工作谱段在400~1 000nm,光谱分辨率为5nm的星载高光谱成像仪光学系统。推导了非对... 根据大视场和快焦比空间遥感高光谱成像仪的研究目标,采用折叠三反施密特望远镜和自由曲面Offner凸面光栅光谱仪结构,设计了一个视场为5°,焦比为2,工作谱段在400~1 000nm,光谱分辨率为5nm的星载高光谱成像仪光学系统。推导了非对称非球面施密特主镜的理论计算方法,介绍了镜面的制造方法。利用Zemax光学设计软件进行了光线追迹和优化设计,结果显示光谱畸变<0.88%,光谱弯曲<1/3探测器像元,所有谱段的光学传递函数均大于0.8,满足星载高光谱成像仪的技术要求。施密特系统结构简单,仅含有一个非球面,在大视场工作时具有像质优良和畸变小的特点,且中心遮拦比小、体积紧凑,适合未来大视场快焦比的大口径星载遥感应用。 展开更多
关键词 高光谱成像 施密特光学系统 非对称非球面 大视场 快焦比
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大视场纳型星敏光学系统公差灵敏度研究 预览
7
作者 张坤 钟兴(指导) +1 位作者 孟遥 刘江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期71-82,共12页
通过分析光学系统结构参数变化对像差的影响,提出通过优化各光学表面的曲率进行光焦度合理分配来减小各表面产生的初级像差,从而实现降低各加工装调公差灵敏度的方法.利用该方法优化了一个小像差相互补偿的焦距为25mm,全视场角为26... 通过分析光学系统结构参数变化对像差的影响,提出通过优化各光学表面的曲率进行光焦度合理分配来减小各表面产生的初级像差,从而实现降低各加工装调公差灵敏度的方法.利用该方法优化了一个小像差相互补偿的焦距为25mm,全视场角为26°,入瞳孔径为18mm,光谱范围为500~800nm的大视场纳型星敏感器光学系统,系统全长40mm,光学系统成像质量满足指标要求.与所设计的大像差相互补偿光学系统进行了公差灵敏度对比分析,结果表明:光焦度合理分配后的光学系统,第5片透镜的厚度公差对均方根弥散斑半径的影响从3.75μm降低到0.17μm;第5和第6元件间隔公差对均方根弥散斑半径的影响也分别从4.36μm和4.74μm降低到0.25μm和0.18μm.蒙特卡罗分析表明,均方根弥散斑半径小于7.59μm的概率从23%增加到了80%.实验测试结果表明,星敏感器在全视场范围内,能量集中度在Φ17μm范围内优于80%,满足星敏感器的指标要求. 展开更多
关键词 纳型星敏感器 公差灵敏度 光焦度分配 曲率 小像差相互补偿 大视场 公差分析
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大视场大相对孔径斜轴离轴三反望远镜的光学设计 预览
8
作者 刘强 王欣 +1 位作者 黄庚华 舒嵘 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期48-58,共11页
推导了离轴三反光学系统的线性像散平衡条件,在此基础上采用倾斜母镜光轴的方法设计了大相对孔径时大视场像散校正的斜轴离轴三反光学系统.系统视场为5°×5°,相对口径为1/3.1,口径为250mm,波段为400~2500nm.将该系统与相... 推导了离轴三反光学系统的线性像散平衡条件,在此基础上采用倾斜母镜光轴的方法设计了大相对孔径时大视场像散校正的斜轴离轴三反光学系统.系统视场为5°×5°,相对口径为1/3.1,口径为250mm,波段为400~2500nm.将该系统与相同光学参数的共轴二次非球面离轴三反系统和共轴高阶偶次非球面离轴三反系统进行对比.结果表明斜轴离轴三反光学系统所有视场的光学传递函数在17lp/mm处均大于0.73,由于反射面采用圆锥曲面,其在偏轴视场成像质量方面有明显优势.对斜轴离轴三反光学系统的加工与装调进行了分析,其公差较为宽松,验证了其结构实现的可行性. 展开更多
关键词 光学设计 空间光学 线性像散平衡 离轴三反 大视场
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基于无人机航迹大视场摄像机标定算法研究 预览
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作者 黎才鑫 李天伟 黄谦 《海洋测绘》 CSCD 2019年第4期61-65,共5页
摄像机拍摄或测量大视场下远距离海上目标时,需要标定外部参数,传统标定方法受标定板规格限制,效果有限,针对该问题提出了一种采用无人机航迹作为标定参考线的方法,通过摄像机拍摄不同角度的无人机飞行图像,结合无人机自身位置拟合出的... 摄像机拍摄或测量大视场下远距离海上目标时,需要标定外部参数,传统标定方法受标定板规格限制,效果有限,针对该问题提出了一种采用无人机航迹作为标定参考线的方法,通过摄像机拍摄不同角度的无人机飞行图像,结合无人机自身位置拟合出的世界坐标系原点,可求得摄像机相对于世界坐标系的平移矩阵,计算空间直线的位置关系得到旋转矩阵,完成标定。研究表明,相对于传统方法,该方法不受标定板规格以及测量场地限制,能够快速稳定标定多台摄像机外部参数,弥补了传统标定方法的不足。 展开更多
关键词 光学测量 无人机 大视场 海面目标 摄像机标定 双目标定
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复杂物体离轴-同轴复合数字全息高分辨率成像
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作者 王凤鹏 王大勇 +2 位作者 王云新 戎路 赵洁 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第6期231-238,共8页
当被测物体不满足稀疏条件时,传统同轴数字全息相位恢复方法无法消除共轭像的干扰,也无法获得正确的相位重建结果;而离轴数字全息受最小记录距离的限制分辨率较低。为此,提出了一种将离轴和同轴数字全息相结合的复合数字全息成像方法。... 当被测物体不满足稀疏条件时,传统同轴数字全息相位恢复方法无法消除共轭像的干扰,也无法获得正确的相位重建结果;而离轴数字全息受最小记录距离的限制分辨率较低。为此,提出了一种将离轴和同轴数字全息相结合的复合数字全息成像方法。该方法只需记录一幅离轴全息图和一幅同轴全息图;采用约束最优化算法从离轴全息图中得到记录平面内物光波的近似相位分布;将此相位信息与同轴全息图的强度信息合成记录面内物光波复振幅的初始值;再利用迭代算法实现物体强度像和相位像的高分辨率重建,该方法的理论分辨率与图像传感器的分辨率相同。实验结果表明,该方法可以充分利用图像传感器的空间带宽积,能在对复杂物体成像时消除共轭像,实现大视场、高分辨率数字全息成像,实验成像分辨率接近理论分辨率。 展开更多
关键词 全息 相位恢复 大视场 高分辨率
基于自由曲面的大视场天基探测光学系统
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作者 倪栋伟 李旭阳 +1 位作者 杨明洋 任志广 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期302-311,共10页
设计了一种大视场空间光学探测系统,结合空间目标特性及探测器性能指标计算了系统参数,确定了系统的技术指标,实现了对空间255 km处目标9等星的探测。系统采用离轴三反式光学结构,工作波段为400~900 nm,焦距为64 mm,视场角为30°&#... 设计了一种大视场空间光学探测系统,结合空间目标特性及探测器性能指标计算了系统参数,确定了系统的技术指标,实现了对空间255 km处目标9等星的探测。系统采用离轴三反式光学结构,工作波段为400~900 nm,焦距为64 mm,视场角为30°×30°。系统的主镜和三镜分别采用Zernike多项式和XY多项式自由曲面进行设计,对系统进行光线追迹获取了自由曲面的离散点数据,利用Matlab对获得的离散点进行拟合,得到了主镜和三镜的自由曲面面型。系统的能量集中度高,成像质量良好。 展开更多
关键词 光学设计 探测系统 大视场 自由曲面 ZERNIKE多项式 XY多项式 离轴三反
应用光学自由曲面的曲面结构大视场仿生复眼系统 被引量:1
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作者 庞阔 宋乐 房丰洲 《光电子.激光》 CSCD 北大核心 2018年第1期8-13,共6页
受限于制造技术,大多数仿生复眼的传感器为平面结构,与生物复眼的曲面结构存在差异,限制了其成像质量和视场扩展。本文设计制造了一个模拟生物复眼结构的大视场仿生复眼,将16块8.5mmCCD传感器组成2×8的曲面阵列,并设计制造... 受限于制造技术,大多数仿生复眼的传感器为平面结构,与生物复眼的曲面结构存在差异,限制了其成像质量和视场扩展。本文设计制造了一个模拟生物复眼结构的大视场仿生复眼,将16块8.5mmCCD传感器组成2×8的曲面阵列,并设计制造了配套的单层结构的曲面2×8透镜阵列,各透镜与传感器成——垂直对应关系,贴合了生物复眼的结构特征,消除了传统复眼的离轴像差。通过引入光学自由曲面和非球面,保证了单层结构透镜阵列的成像质量,单层透镜阵列降低了系统的制造及装配难度。系统实现了180°×75°视场范围内无盲区的图像采集。实验结果表明,与传统鱼眼镜头相比,本文系统畸变更小,分辨率更高。 展开更多
关键词 复眼 大视场 自由曲面 曲面透镜阵列
变焦距曲面复眼的定位模型研究 预览
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作者 刁晓蕾 刘凤丽 +1 位作者 李伦 郝永平 《沈阳理工大学学报》 CAS 2018年第1期58-64,共7页
由于平面复眼与曲面均一复眼存在视场小、边缘子眼成像质量差等缺陷,因此提出变焦距曲面复眼结构模型,计算该复眼模型的尺寸参数并建立三维模型,利用ZEMAX仿真分析,优化得到最佳各级子眼尺寸参数,消除各级子眼之间的视场盲区,得到较大... 由于平面复眼与曲面均一复眼存在视场小、边缘子眼成像质量差等缺陷,因此提出变焦距曲面复眼结构模型,计算该复眼模型的尺寸参数并建立三维模型,利用ZEMAX仿真分析,优化得到最佳各级子眼尺寸参数,消除各级子眼之间的视场盲区,得到较大成像范围及最优的成像效果。采用注射模压工艺制备直径为8.66mm材料为PDMS的变焦距曲面复眼。针对双目视觉的目标识别方法存在定位精度低等问题,提出多目定位算法,通过标定变焦距曲面复眼三维模型中每个子眼位置,利用最小二乘法解算超定性方程组得到目标点的三维坐标。搭建复眼定位测试系统试验台,通过多个子眼透镜捕捉目标点,解算得出目标点的三维坐标,误差在5%以内,证明多目视觉捕捉运动物体更加精确。 展开更多
关键词 变焦距 曲面复眼 大视场 目标定位 PDMS
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基于自由曲面的大视场空间相机光学系统设计 预览 被引量:3
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作者 李旭阳 倪栋伟 +1 位作者 杨明洋 任志广 《光子学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期136-144,共9页
运用自由曲面设计一款大视场离轴三反光学系统,该系统焦距为2 000 mm,F数为12,视场角为35°×1°,主镜和三镜采用XY多项式自由曲面设计,且主镜设计为凸面,使子午视场达到35°,进一步拓宽了成像视场.基于优化后的XY多项... 运用自由曲面设计一款大视场离轴三反光学系统,该系统焦距为2 000 mm,F数为12,视场角为35°×1°,主镜和三镜采用XY多项式自由曲面设计,且主镜设计为凸面,使子午视场达到35°,进一步拓宽了成像视场.基于优化后的XY多项式系数,利用Matlab软件仿真出主镜和三镜的XY自由曲面面型.设计结果表明,全视场内该系统的光学传递函数在63 lp/mm处优于0.4,弥散斑直径小于一个像元尺寸,最大相对畸变小于3%,波像差均优于λ/14,系统能量集中度高,成像质量接近衍射极限.可见自由曲面在提升离轴反射式光学系统的成像视场和成像质量方面具有很大优势,该系统克服了传统离轴反射式光学系统子午方向视场角小的缺点,适合大幅宽推扫成像. 展开更多
关键词 光学设计 大视场 自由曲面 XY多项式 离轴三反
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电力巡检轻小型激光雷达系统的特点及若干注意事项 被引量:1
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作者 李庭坚 张建刚 张钊 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第5期108-111,共4页
详细介绍了一种适用于电力巡检的轻小型激光雷达系统,可解决地形复杂的偏远地区的电力巡检难题。首先依据电力线巡检应用需求,阐述了该激光雷达系统在高精度、大视场、高度集成、轻小型、自动巡航等方面的特点,提出了激光雷达在电力巡... 详细介绍了一种适用于电力巡检的轻小型激光雷达系统,可解决地形复杂的偏远地区的电力巡检难题。首先依据电力线巡检应用需求,阐述了该激光雷达系统在高精度、大视场、高度集成、轻小型、自动巡航等方面的特点,提出了激光雷达在电力巡检中的若干注意事项;最后,进一步分析和展望了激光雷达系统在电力巡检中的优势和应用前景。 展开更多
关键词 电力线巡检 轻小型 大视场 自巡航 激光雷达
基于sCMOS相机的超分辨定位成像技术 被引量:1
16
作者 桂丹 商明涛 黄振立 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第2期200-207,共8页
超分辨定位成像是一种代表性的超分辨成像技术,弱光探测器是该技术不可或缺的组成部分。和传统的串行输出EMCCD相机相比,并行输出sCMOS相机具备成像视场大、成像速度快和读出噪声低等优点,为超分辨定位成像带来了新的机遇,可在视频速率... 超分辨定位成像是一种代表性的超分辨成像技术,弱光探测器是该技术不可或缺的组成部分。和传统的串行输出EMCCD相机相比,并行输出sCMOS相机具备成像视场大、成像速度快和读出噪声低等优点,为超分辨定位成像带来了新的机遇,可在视频速率成像和大视场成像中取得明显成效。基于sCMOS相机的超分辨定位成像技术面临着高速相机带来的海量数据,需要解决数据传输、存储和计算等多环节的问题。从超分辨成像技术及相机的发展着手,讨论了基于sCMOS相机的超分辨定位成像技术的发展现状以及面临的机遇与挑战。 展开更多
关键词 生物光学 超分辨成像 sCMOS相机 定位成像 大视场
基于非度量校正的大视场图像匹配参数标定法
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作者 张致远 刘巍 +4 位作者 张洋 逯永康 邸宏图 叶帆 贾振元 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期60-67,共8页
针对工业环境下拍摄的大视场图像受噪声与畸变影响较大,使用传统匹配参数计算方法的精度无法满足现场测量需求的问题,提出一种基于非度量校正的大视场图像匹配参数标定算法。设计了一种共线特征点布置方案,基于非度量校正完成了特征点... 针对工业环境下拍摄的大视场图像受噪声与畸变影响较大,使用传统匹配参数计算方法的精度无法满足现场测量需求的问题,提出一种基于非度量校正的大视场图像匹配参数标定算法。设计了一种共线特征点布置方案,基于非度量校正完成了特征点坐标的畸变校正,并提出基于该布置方案的特征点识别匹配算法,通过分区域抽样一致性法实现匹配参数的高精度标定。实验结果表明,该算法匹配精度相较于传统方法提高了51%以上,能够满足工业环境下大视场图像匹配参数所需的精度要求。 展开更多
关键词 机器视觉 视觉测量 匹配参数 大视场 非度量校正
面向机器人位姿测量的大视场变焦测量方法
18
作者 姜涛 程筱胜 +1 位作者 崔海华 田威 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期131-139,共9页
针对机器人大范围位姿精准测量问题,提出一种大视场位姿测量的变焦测量方法。利用变焦图像匹配点的单应矩阵进行变焦内参动态计算,根据变焦前后靶标位姿求解相机坐标系变换,给出与变焦参数相关的PnP算法,考虑畸变后进行参数优化,并提出... 针对机器人大范围位姿精准测量问题,提出一种大视场位姿测量的变焦测量方法。利用变焦图像匹配点的单应矩阵进行变焦内参动态计算,根据变焦前后靶标位姿求解相机坐标系变换,给出与变焦参数相关的PnP算法,考虑畸变后进行参数优化,并提出缩放和对焦两步变焦控制策略。提出一种基于图像模板的靶标板位姿测量算法,在靶标可视姿态均能稳定检测并区分标志点。对变焦测量系统进行误差测量实验和大场景跟踪实验,结果表明,不同变焦参数下均具有较高的单点测量精度,平均位置精度最高21.8μm,在400~1600 mm范围误差0.09mm,精度较高,使用的变焦相机可实现178.7461~9022.31mm测量。该方法实现了相机活动范围受限而测量范围可拓展的位姿测量。 展开更多
关键词 机器视觉 变焦测量 变焦控制 位姿检测 大视场
大视场摄影测量相机的相对定向 被引量:3
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作者 王君 董明利 +1 位作者 李巍 孙鹏 《光学技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期549-554,共6页
为了提高大视场摄影测量系统的测量精度和稳定性,提出一种基于局部迭代搜索算法的相机相对定向方法,仅需要两幅图像间匹配的像面坐标信息,就可以计算相机之间精确的相对外方位参数。通过闭环多项式解法获得两图像之间本质矩阵的初值;将... 为了提高大视场摄影测量系统的测量精度和稳定性,提出一种基于局部迭代搜索算法的相机相对定向方法,仅需要两幅图像间匹配的像面坐标信息,就可以计算相机之间精确的相对外方位参数。通过闭环多项式解法获得两图像之间本质矩阵的初值;将本质矩阵进行局部迭代,计算正交矩阵和外极线约束误差方程;利用两图像上所有匹配点的像面坐标,通过多次迭代获得本质矩阵的全局最优解;分解本质矩阵获得图像之间的相对外方位参数,并结合Cheirality约束条件确定外方位参数的唯一真实解。通过6m×4m×3m可展开桁架微波天线面形测量场的定向实验,验证了提出方法的测量精度和可靠性。相比于传统的相对定向方法,基于局部迭代搜索算法的相对定向方法具有较高的初始定向精度和稳定性,平移向量误差小于5mm,旋转角度误差小于0.1°,而且消除了对于参照物的依赖,对于提高摄影测量系统的性能具有重要意义。 展开更多
关键词 数字摄影测量 大视场 局部迭代搜索 相对定向 本质矩阵
基于可变焦距的非球面人工复眼定位技术研究 预览
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作者 李伦 郝永平 +1 位作者 刁晓蕾 刘凤丽 《激光与红外》 CSCD 北大核心 2018年第12期1515-1519,共5页
针对单层非均一曲面复眼不能实现变焦距成像,子眼微透镜存在较大球差导致成像质量较差等问题,研究了可变焦距的非曲面复眼,实现一定范围清晰成像。介绍了基于复眼结构的人工目标定位实验系统,建立复眼多目定位数学模型。通过曲面复眼采... 针对单层非均一曲面复眼不能实现变焦距成像,子眼微透镜存在较大球差导致成像质量较差等问题,研究了可变焦距的非曲面复眼,实现一定范围清晰成像。介绍了基于复眼结构的人工目标定位实验系统,建立复眼多目定位数学模型。通过曲面复眼采集多通道目标像点,标定变焦距曲面复眼模型中每个子眼位置,利用最小二乘法解算超定性方程组得到目标点的空间三维坐标。开展多目定位实验,结果表明,随着捕获目标点子眼个数增加,目标定位精度越高,当捕获目标的子眼个数大于20个时,目标定位精度在10%以内.提出的复眼成像定位方案具有可行性。 展开更多
关键词 可变焦距 人工复眼 目标定位 大视场
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