【技术实现步骤摘要】
干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置及方法
本专利技术属于光学精密测量
,涉及一种干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变的标定装置,适用于对小视场相机内参进行高精度的测量,特别适用于干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变的测量。
技术介绍
随着航天技术的发展,对空间相机所获取图像信息的几何精度要求越来越高,内方位元素和畸变标定已经成为一项重要工作,近年来得到了广泛研究。国内外一些高校及研究所对内方位元素及畸变标定问题开展了较多的研究,重点集中在标定用靶标位置提取算法、内方位元素计算方法、畸变模型、畸变修正方法等方面。目前,对于有限远物距的相机,常用张正友提出的算法进行内方位元素和畸变标定,其通过对不同物距的棋盘格靶板成像以完成标定工作,应用广泛,且近年来发展了一些改进算法;对于无穷远物距的相机,主要采用平行光管和二维转台组成的设备进行内方位元素和畸变标定,平行光管用于模拟无穷远目标,二维转台使相机旋转至不同视场角,此外,通过相机对地面靶标或恒星成像,发展了相机内方位元素和畸变的在轨标定技术。干涉型成像光谱仪可同时获取目标二维图像信息和光谱信息,正朝着高空间分辨率和高光谱分辨率的方向快速发展,其成像目标位于无穷远处,因此,干涉型成像光谱仪内方位元素和畸变标定需采用平行光管和二维转台等设备。内方位元素和畸变标定时,平行光管焦面处常用的靶标包括星点板、圆孔和十字丝等,相应的靶标位置提取算法主要包括插值细分法、质心法、边缘提取法以及相应的改进算法。现有靶标及位置提取算法应用于干涉型成像光谱仪内方位元素和畸变标定时,由于 ...
【技术保护点】
1.干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置,包括积分球光源(1)、平行光管(2)和二维转台(4);/n积分球光源(1)位于平行光管(2)焦面后方,用于均匀照明平行光管(2)焦面处的十字丝靶标;/n平行光管(2)用于模拟无穷远目标;/n二维转台(4)位于平行光管(2)出光口正前方,二维转台(4)用于设置被测干涉型成像光谱仪(3);/n其特征在于:/n还包括高精度立方镜(5)、高精度测角装置(6)和自准直经纬仪(7);/n高精度立方镜(5)设置在被测干涉型成像光谱仪(3)上,且高精度立方镜(5)的一个镜面与被测干涉型成像光谱仪(3)的光轴垂直;/n高精度测角装置(6)设置在二维转台(4)的后方,与高精度立方镜(5)形成自准直光路,用于实现被测干涉型成像光谱仪(3)视场角的测定;/n自准直经纬仪(7)设置在平行光管(2)和二维转台(4)之间,自准直经纬仪(7)能观察到平行光管(2)焦面处的十字丝靶标,并且经旋转后同时可观察到高精度立方镜(5)反射回来的自准直像。/n
【技术特征摘要】
1.干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置,包括积分球光源(1)、平行光管(2)和二维转台(4);
积分球光源(1)位于平行光管(2)焦面后方,用于均匀照明平行光管(2)焦面处的十字丝靶标;
平行光管(2)用于模拟无穷远目标;
二维转台(4)位于平行光管(2)出光口正前方,二维转台(4)用于设置被测干涉型成像光谱仪(3);
其特征在于:
还包括高精度立方镜(5)、高精度测角装置(6)和自准直经纬仪(7);
高精度立方镜(5)设置在被测干涉型成像光谱仪(3)上,且高精度立方镜(5)的一个镜面与被测干涉型成像光谱仪(3)的光轴垂直;
高精度测角装置(6)设置在二维转台(4)的后方,与高精度立方镜(5)形成自准直光路,用于实现被测干涉型成像光谱仪(3)视场角的测定;
自准直经纬仪(7)设置在平行光管(2)和二维转台(4)之间,自准直经纬仪(7)能观察到平行光管(2)焦面处的十字丝靶标,并且经旋转后同时可观察到高精度立方镜(5)反射回来的自准直像。
2.根据权利要求1所述的干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置,其特征在于:高精度测角装置(6)的出光口径能覆盖高精度立方镜(5)。
3.根据权利要求2所述的干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置,其特征在于:自准直经纬仪(7)的有效口径应位于平行光管(2)出光口内。
4.根据权利要求1-3任一所述的干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置,其特征在于:二维转台(4)的转轴中心位于平行光管(2)的光轴正下方,二维转台(4)的俯仰轴与平行光管(2)的光轴垂直。
5.根据权利要求4所述的干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置,其特征在于:二维转台(4)的台面高度低于平行光管(2)出光口最下方的高度。
6.根据权利要求5所述的干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置,其特征在于:高精度测角装置(6)为自准直经纬仪或自准直仪。
7.利用权利要求1-6任一所述的干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置实现干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将高精度立方镜(5)安装在被测干涉型成...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘尚阔,周艳,赵建科,曹昆,李晶,田留德,李坤,薛勋,
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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