对准方法、对准系统和存储介质技术方案

本发明专利技术提供对准方法、对准系统和存储介质。提供了用于利用内部校准的光学组件的主动对准的方法。一些方法包括：使用多准直器组件进行第一主动对准，使用衍射光学元件(DOE)内部校准模块确定照相机组件的主点，以及调整镜头和图像传感器中的一个或多于一个的相对位置，以使照相机组件的主点与图像传感器的图像中心对准，并且进行第二主动对准。还提供了系统和计算机程序产品。统和计算机程序产品。统和计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
对准方法、对准系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及对准方法、对准系统和存储介质，特别地，涉及利用内部校准的光学组件的主动对准方法和系统以及存储介质。

技术介绍

[0002]光学组件(诸如照相机组件等)中的镜头和图像传感器的对准对于光学组件的光学性能来说可以是重要的。通常，主动对准是指将镜头的光学中心与传感器的光学中心对准的处理。此外，主点(principal point)与光学组件的图像中心的偏心对于许多光学组件来说是常见问题，并且对于具有中等至窄的视场角的光学组件来说可能尤其常见。

技术实现思路

[0003]根据本公开的一个方面，提供了一种对准方法，包括：使用至少一个处理器，将照相机组件的镜头定位在第一台上，并且将所述照相机组件的图像传感器定位在第二台上，其中，所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个被配置为调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置；使用所述至少一个处理器，通过所述镜头从多准直器组件投射多个目标到所述图像传感器上，使得所述多个目标在所述图像传感器所捕获的第一图像中是能够看见的；使用所述至少一个处理器，使用所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个来调整所述镜头和所述图像传感器中的一个或多于一个的相对位置，以基于所捕获的第一图像进行所述照相机组件的第一主动对准；使用所述至少一个处理器，将衍射光学元件内部校准模块即DOE内部校准模块移动到所述照相机组件的光路中，其中，所述DOE内部校准模块被配置为将点网格投射到所述图像传感器上，使得该点网格在所述图像传感器所捕获的第二图像中是能够看见的；使用所述至少一个处理器，基于所述第二图像确定所述照相机组件的主点；使用所述至少一个处理器，将所述DOE内部校准模块移出所述照相机组件的光路，使得所述多准直器组件通过所述镜头将所述多个目标投射到所述图像传感器上，使得所述多个目标在所述图像传感器所捕获的第三图像中是能够看见的；以及使用所述至少一个处理器，使用所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个来进一步调整所述镜头和所述图像传感器中的一个或多于一个的相对位置，以使所述照相机组件的主点与所述图像传感器的图像中心对准，并且基于所述第三图像进行第二主动对准。
[0004]根据本公开的另一方面，提供了一种对准系统，包括：第一台和第二台，所述第一台被配置为承接照相机组件的镜头，所述第二台被配置为承接所述照相机组件的图像传感器，其中，所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个被配置为调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置；多准直器组件，其被配置为沿所述照相机组件的光轴投射多个目标；能够移动的衍射光学元件内部校准模块，即DOE内部校准模块，其包括被配置为投射点网格的光源、准直器和衍射光学元件，其中，能够移动的所述DOE内部校准模块的位置能够在以下位置之间移动：第一位置，其中所述DOE内部校准模块定位在所述光轴之外，以及第二位置，其中所述DOE内部校准模块定位在所述光轴上；至少一个处理器；以及至少一个非暂时
性存储介质，其存储有指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行以下操作：使所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个被配置为调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置，利用所述多准直器组件投射所述多个目标，以及在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述DOE内部校准模块，并且投射所述点网格。
[0005]根据本公开的另一方面，提供了至少一个非暂时性存储介质，其存储有指令，所述指令在被至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行以下操作：使多准直器组件通过照相机组件的镜头将多个目标投射到所述照相机组件的图像传感器上，使得所述多个目标在所述图像传感器所捕获的第一图像中是能够看见的，其中，所述镜头定位在第一台上并且所述图像传感器定位在第二台上，以及其中，所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个被配置为调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置；使用所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个来调整所述镜头和所述图像传感器中的一个或多于一个的相对位置，以基于所捕获的第一图像进行所述照相机组件的第一主动对准；使衍射光学元件内部校准模块即DOE内部校准模块移动到所述照相机组件的光路中，其中，所述DOE内部校准模块被配置为将点网格投射到所述图像传感器上，使得该点网格在所述图像传感器所捕获的第二图像中是能够看见的；基于所述第二图像确定所述照相机组件的主点；使所述DOE内部校准模块移出所述照相机组件的光路，使得所述多准直器组件通过所述镜头将所述多个目标投射到所述图像传感器上，使得所述多个目标在所述图像传感器所捕获的第三图像中是能够看见的；以及使得使用所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个来进一步调整所述镜头和所述图像传感器中的一个或多于一个的相对位置，以使所述照相机组件的主点与所述图像传感器的图像中心对准，并且基于所述第三图像进行第二主动对准。
附图说明
[0006]图1是可以实现包括自主系统的一个或多于一个部件的运载工具的示例环境；
[0007]图2是包括自主系统的运载工具的一个或多于一个系统的图；
[0008]图3是图1和图2的一个或多于一个装置和/或一个或多于一个系统的部件的图；
[0009]图4是自主系统的某些部件的图；
[0010]图5例示用于确定照相机系统的主点的处理的示例；
[0011]图6是使用衍射光学元件的几何内部照相机校准的处理的实现的图；
[0012]图7是包括衍射光学元件的几何内部照相机校准系统的实现的图；
[0013]图8和9是用于几何内部照相机校准的衍射光学元件的实现的图；
[0014]图10是用于制造包括衍射光学元件的几何内部照相机校准系统的处理的流程图；
[0015]图11是用于几何内部照相机校准的衍射光学元件的实现的又一图；
[0016]图12是使用衍射光学元件的几何内部照相机校准的处理的流程图；
[0017]图13是使用衍射光学元件的几何内部照相机校准的又一处理的流程图；
[0018]图14是示出作为使用衍射光学元件的几何内部照相机校准的处理的一部分而捕获的示例图像的图；
[0019]图15是示出作为使用衍射光学元件的几何内部照相机校准的处理的一部分在图14的样本图像中识别的形状的图；
[0020]图16是示出作为使用衍射光学元件的几何内部照相机校准的处理的一部分在图
15的图像中识别的中心形状的图；
[0021]图17是示出作为使用衍射光学元件的几何内部照相机校准的处理的一部分按顺序排序的图15的图像的形状的图；
[0022]图18例示在利用内部校准处理的主动对准期间可以使用的多准直器组件的实施例；
[0023]图19例示在利用内部校准处理的主动对准期间可以使用的衍射光学元件(DOE)内部校准模块的实施例；
[0024]图20A例示在利用内部校准处理的主动对准期间的第一台的示例；
[0025]图20B例示在利用内部校准处理的主动对准期间的第二台的示例；
[0026]图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对准方法，包括：使用至少一个处理器，将照相机组件的镜头定位在第一台上，并且将所述照相机组件的图像传感器定位在第二台上，其中，所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个被配置为调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置；使用所述至少一个处理器，通过所述镜头从多准直器组件投射多个目标到所述图像传感器上，使得所述多个目标在所述图像传感器所捕获的第一图像中是能够看见的；使用所述至少一个处理器，使用所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个来调整所述镜头和所述图像传感器中的一个或多于一个的相对位置，以基于所捕获的第一图像进行所述照相机组件的第一主动对准；使用所述至少一个处理器，将衍射光学元件内部校准模块即DOE内部校准模块移动到所述照相机组件的光路中，其中，所述DOE内部校准模块被配置为将点网格投射到所述图像传感器上，使得该点网格在所述图像传感器所捕获的第二图像中是能够看见的；使用所述至少一个处理器，基于所述第二图像确定所述照相机组件的主点；使用所述至少一个处理器，将所述DOE内部校准模块移出所述照相机组件的光路，使得所述多准直器组件通过所述镜头将所述多个目标投射到所述图像传感器上，使得所述多个目标在所述图像传感器所捕获的第三图像中是能够看见的；以及使用所述至少一个处理器，使用所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个来进一步调整所述镜头和所述图像传感器中的一个或多于一个的相对位置，以使所述照相机组件的主点与所述图像传感器的图像中心对准，并且基于所述第三图像进行第二主动对准。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在进行所述第一主动对准之前在所述镜头和所述图像传感器之间分配粘合剂。3.根据权利要求2所述的方法，还包括在进行所述第二主动对准之后对所述粘合剂进行固化。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：将所述DOE内部校准模块移动到所述照相机组件的光路中，使得所述DOE内部校准模块将点网格投射到所述图像传感器上，其中该点网格在所述图像传感器所捕获的第四图像中是能够看见的；以及基于所述第四图像确定所述照相机组件的最终主点。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述DOE内部校准模块包括：被配置为沿第一轴投射点网格的光源、准直器和衍射光学元件；以及反射面，其沿所述第一轴而定位，并且被配置为沿与所述第一轴不同的第二轴反射该点网格。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一轴和所述第二轴正交。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述多个目标包括多个模块传递函数目标即MTF目标。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，使用所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个来调整所述镜头和所述图像传感器中的一个或多于一个的相对位置包括：调整所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个的位置。9.一种对准系统，包括：
第一台和第二台，所述第一台被配置为承接照相机组件的镜头，所述第二台被配置为承接所述照相机组件的图像传感器，其中，所述第一台和所述第二台中的一个或多于一个被配置为调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置；多准直器组件，其被配置为沿所述照相机组件的光轴投射多个目标；能够移动的衍射光学元件内部校准模块，即DOE内部校准模块，其包括被配置为投射点网格的光源、准直器和衍射光学元件，其中，能够移动的所述DOE内部校准模块的位置能够在以下位置之间移动：第一位置，其中所述DOE内部校准模块定位在所述光轴之外，以及第二位置，其中所述DOE内部校准模块定位在所述光轴上；至少一个处理器；以及至少一个非暂时性存储介质，其存储有指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：动态AD有限责任公司，
类型：发明
国别省市：