[发明专利]一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法

权利要求书

1.一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法，其特征在于：

所述的双传感器变视轴监测装置包括第一相机、第二相机、壳体、旋转棱镜模块和驱动控制模块，所述的第一相机、第二相机、旋转棱镜模块和驱动控制模块都设置在壳体内，所述的旋转棱镜模块包括两个同轴设置的第一楔形镜头和第二楔形镜头，两个楔形镜头的楔面相对，所述的驱动控制模块连接旋转棱镜模块，所述的第一相机位于第一楔形镜头的正后方，所述的第二相机位于第一相机的侧边，第二相机与第一相机对目标进行融合成像；

所述的双传感器变视轴监测装置中包括以下参数：目标点O；第一相机的光学中心O_r；第一相机的焦点F_r；以第一楔形镜头的平面中心J_o为原点建立空间直角坐标系；第一相机的中心入射矢量该矢量经过两个楔形镜头的折射依次与两个楔形镜头交于J_o，K_o，M_o，N_o，其中，K_o为第一楔形镜头的楔面出射点，M_o为第二楔形镜头的入射点，N_o为第二楔形镜头的出射点；

所述的标定方法具体包括以下步骤：

S1、将第一楔形镜头和第二楔形镜头产生的焦点偏移效应等效为一块厚平行镜头产生的焦点偏移，从而估算得到后焦距延伸估计量L_estimation，该后焦距延伸估计量L_estimation为第二楔形镜头平面中心点N_o到预估等效焦点的距离；

S2、引入变量δ，使得后焦距延伸精确量L_accurate的表达式为：

L_accurate＝L_estimation+δ_accurate

其中，变量δ位于一个0附近的设定区间内，计算该设定区间内所有变量δ对应的图像匹配误差M，从而获取当图像匹配误差M的数值最小时对应的δ数值，即为δ_accurate；

所述的后焦距延伸精确量L_accurate即为第二楔形镜头平面中心点N_o到精确等效焦点的距离，从而能够得到在空间直角坐标系中精确等效焦点的坐标；

S3、根据精确等效焦点的坐标以及该旋转棱镜模块的视轴指向，得到相应的平移矩阵以及旋转矩阵，实现旋转棱镜成像的相机标定。

2.根据权利要求1所述的一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法，其特征在于，所述的步骤S1中，估算后焦距延伸估计量L_estimation的计算表达式为：

其中，J_oK_o表示第一楔形镜头的平面中心J_o到第一楔形镜头的楔面出射点K_o的距离，M_oN_o表示第二楔形镜头的楔面入射点M_o到第二楔形镜头的平面出射点N_o的距离，F_rJ_o表示第一相机的焦点F_r到第一楔形镜头的平面中心J_o的距离，K_oM_o表示第一楔形镜头的楔面出射点K_o到第二楔形镜头的楔面入射点M_o的距离，n表示楔形镜头的折射率。