System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 标定方法、标定系统和存储介质技术方案_技高网

标定方法、标定系统和存储介质技术方案

技术编号:43720723 阅读:7 留言:0更新日期:2024-12-20 12:49
本申请公开了一种标定方法、标定系统和存储介质。该方法包括获取标准微振镜在预设位姿及预设成像距离时的第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式,第一偏转角度包括第一俯仰角和第一水平角;获取待测微振镜在预设位姿和预设成像距离时对应的第二像素坐标;根据第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式和第二像素坐标计算得到待测微振镜的第二偏转角度,第二偏转角度包括第二俯仰角和第二水平角。如此,本申请的标定方法无需计算微振镜坐标系和相机坐标系的旋转矩阵,也无需复杂的测试场景,精度高,并且操作简单,测试效率大幅提高,既保证了待测微振镜的偏转角度标定的高精度要求,而且大幅提高了单个待测微振镜的标定速度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学标定,特别涉及一种标定方法、标定系统和存储介质。


技术介绍

1、目前的利用光学工装保证的方式进行微振镜角度标定方案,工装的误差会影响角度的计算精度,而且工装校准过程复杂,耗时费力;另外,受限于方案中的位置传感器感光面积和像素分辨率,微振镜到位置传感器的距离较近,光斑面积大于像素面积,因此微振镜的镜面偏转角度计算分辨率较低,误差较大。

2、另外,在借助光反映并确定微振镜其本身坐标系的方式进行角度标定方案中,在确定微振镜自身坐标系时需要逐一拍摄微振镜的不同位姿,耗费时间较长,位姿信息的数量偏少,也会导致微振镜的镜面偏转角度的标定精度变差。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此,本申请的目的在于提供一种标定方法、标定系统和存储介质。

2、本申请实施方式提供一种微振镜的镜面偏转角度的标定方法。所述标定方法包括:

3、获取标准微振镜在预设位姿及预设成像距离时的第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式,所述第一偏转角度包括第一俯仰角和第一水平角;

4、获取待测微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时对应的第二像素坐标;

5、根据所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式和所述第二像素坐标计算得到所述待测微振镜的第二偏转角度,所述第二偏转角度包括第二俯仰角和第二水平角。

6、如此,本申请的标定方法通过调整待测微振镜的摆放位姿与标准微振镜的一致为预设位姿,然后将获得的待测微振镜的第二像素坐标,代入到标准微振镜对应的像素-角度拟合公式,求出待测微振镜的第二偏转角度。该方法无需计算微振镜坐标系和相机坐标系的旋转矩阵,也无需复杂的测试场景,精度高,并且操作简单,测试效率大幅提高,既保证了待测微振镜的偏转角度标定的高精度要求,而且大幅提高了单个待测微振镜的标定速度。

7、在某些实施方中,所述获取标准微振镜在预设位姿及预设成像距离时的第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式包括:

8、获取所述标准微振镜在所述预设位姿时,形成的不同所述预设成像距离时反射形成的位姿反射光斑图像;

9、获取所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时以不同镜面偏转角度反射形成的镜面反射光斑图像;所述镜面偏转角度包括向上或向下的俯仰角和向左或向右的水平角;

10、提取所述位姿反射光斑图像上的光斑的像素几何质心,获得所述成像面板在不同成像距离上形成的位姿反射光斑的位姿像素坐标;及提取所述镜面反射光斑图像上的光斑的像素几何质心,获得所述成像面板在不同成像距离上形成的镜面反射光斑的偏转像素坐标;

11、根据所述位姿像素坐标和所述偏转像素坐标计算得到所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时的所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式。

12、如此,本申请的标定方法通过获取标准微振镜的反射光斑图像和镜面反射光斑图像,并通过提取位姿反射光斑图像上的光斑的像素几何质心得到位姿反射光斑的位姿像素坐标,及提取镜面反射光斑图像上的光斑的像素几何质心得到镜面反射光斑的偏转像素坐标,进而通过位姿像素坐标和偏转像素坐标计算得到标准微振镜的拟合公式。

13、在某些实施方式中,所述获取待测微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时对应的第二像素坐标包括:

14、获取所述待测微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时以不同镜面偏转角度反射形成的镜面反射光斑图像;所述镜面偏转角度包括向上或向下的俯仰角和向左或向右的水平角;

15、提取所述待测微振镜对应的镜面反射光斑图像上的光斑的像素几何质心,获得所述成像面板在不同成像距离上形成的镜面反射光斑的偏转像素坐标,得到所述第二像素坐标。

16、如此,本申请的标定方法通过获取待测微振镜在预设位姿和预设成像距离时以不同镜面偏转角度反射形成的镜面反射光斑图像,并通过提取待测微振镜对应的镜面反射光斑图像上的光斑的像素几何质心,获得成像面板在不同成像距离上形成的镜面反射光斑的偏转像素坐标,以通过偏转像素坐标得到待测微振镜的第二像素坐标。

17、在某些实施方式中,在所述根据所述像素坐标计算得到所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时的所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式之前,所述包括:

18、获取所述标准微振镜在所述预设位姿时的入射光线的光斑形成对应的入射光斑图像。

19、如此,本申请的标定方法通过获取标准微振镜在预设位姿时的入射光线的光斑形成对应的入射光斑图像,以便于后续通过入射光斑图像计算得到入射光线在摄像机坐标系中的空间向量。

20、在某些实施方式中,所述标定方法包括:

21、设置两个或两个以上的光斑留痕件在所述标准微振镜的入射光路上,形成由两个或两个以上的光斑构成的所述入射光斑图像。

22、如此,本申请的标定方法通过在标准微振镜的入射光路上设置光斑留痕件,可以获取由两个或两个以上光斑构成的入射光斑图像,以便于后续通过入射光斑图像计算得到入射光线在摄像机坐标系中的空间向量。

23、在某些实施方式中,所述根据所述位姿像素坐标和所述偏转像素坐标计算得到所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时的所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式包括:

24、根据所述入射光斑图像通过最小二乘法计算得到入射光线在摄像机坐标系中的空间向量;

25、根据预设算法将所述偏转像素坐标和所述位姿像素坐标转换为第一空间坐标和第二空间坐标;

26、对所述第一空间坐标和所述第二空间坐标根据空间向量计算公式及非线性最小二乘法公式,分别计算得到所述镜面反射光斑拟合的第一空间向量组和所述位姿反射光斑拟合的第二空间向量组;

27、根据所述入射光线的空间向量和所述第一空间向量组进行矢量相减运算得到镜面法线偏转向量组;

28、根据所述入射光线的空间向量和所述第二空间向量组进行矢量相减运算得到位姿法线向量组;

29、对所述位姿法线向量组进行非线性最小二乘法进行旋转得到旋转矩阵;

30、根据所述旋转矩阵和所述镜面法线偏转向量组计算得到旋转后的标准微振镜坐标系下的镜面反射光斑对应的光斑空间向量组;

31、对所述旋转后的光斑空间向量组进行向量转角度的换算,得出每个向量在标准微振镜坐标系下的俯仰角和水平角,得到所述标准微振镜在所述预设位姿下的所述第一偏转角度;

32、在与所述预设成像距离对应的成像位置和所述预设位姿下,建立所述第一像素坐标与所述第一偏转角度之间的拟合公式。

33、如此,本申请的标定方法通过在与预设成像距离对应的成像位置和预设位姿下,建立第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式,以根据该拟合公式和待测微振镜的第二像素坐标计算得到待测微振镜的第二偏转角度。

34、本申请还提供一种微振镜的镜面偏转角度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微振镜的镜面偏转角度的标定方法,其特征在于,所述标定方法包括:

2.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,所述获取标准微振镜在预设位姿及预设成像距离时的第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式包括:

3.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,所述获取待测微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时对应的第二像素坐标包括:

4.根据权利要求2所述的标定方法,其特征在于,在所述根据所述像素坐标计算得到所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时的所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式之前,所述标定方法包括:

5.根据权利要求4所述的标定方法,其特征在于,所述标定方法包括:

6.根据权利要求4所述的标定方法,其特征在于,所述根据所述位姿像素坐标和所述偏转像素坐标计算得到所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时的所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式包括:

7.一种微振镜的镜面偏转角度的标定系统,其特征在于,所述标定系统包括待测微振镜、标准微振镜和处理器,所述处理器用于:

<p>8.根据权利要求7所述的标定系统,其特征在于,所述标定系统还包括激光发射器、二维旋转台、固定工装件、成像面板、电机控制器、摄像机和计算单元,所述计算单元与所述摄像机和所述二维旋转台均连接;

9.根据权利要求8所述的标定系统,其特征在于,所述计算单元还用于:

10.根据权利要求9所述的标定系统,其特征在于,所述激光发射器经过两个或两个以上的光斑留痕件后将所述光线发射至所述标准微振镜中,所述摄像机获取所述两个或两个以上的光斑留痕件中的所述两个或两个以上光斑,形成所述入射光斑图像。

11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,实现权利要求1-5任一项所述的标定方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种微振镜的镜面偏转角度的标定方法,其特征在于,所述标定方法包括:

2.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,所述获取标准微振镜在预设位姿及预设成像距离时的第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式包括:

3.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,所述获取待测微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时对应的第二像素坐标包括:

4.根据权利要求2所述的标定方法,其特征在于,在所述根据所述像素坐标计算得到所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时的所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟合公式之前,所述标定方法包括:

5.根据权利要求4所述的标定方法,其特征在于,所述标定方法包括:

6.根据权利要求4所述的标定方法,其特征在于,所述根据所述位姿像素坐标和所述偏转像素坐标计算得到所述标准微振镜在所述预设位姿和所述预设成像距离时的所述第一像素坐标与第一偏转角度之间的拟...

【专利技术属性】
技术研发人员:许彬彬李艳滨夏冰冰石拓
申请(专利权)人:北京一径科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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