[发明专利]一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法

说明书

本发明涉及一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法，包括以下步骤：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；引入变量δ，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，得到后焦距延伸精确量；通过后焦距延伸精确量得到在空间直角坐标系中精确等效焦点的坐标，最后完成标定。与现有技术相比，本发明能够方便、快捷并且精确地实现双传感器变视轴监测装置的标定，从而为后续的图像融合及摄影测量等应用打下良好的基础。

技术领域

本发明涉及一种于双传感器监测装置，尤其是涉及一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法。

背景技术

现有技术中的双传感器监测装置大多是直接采用具有一定夹角的两个相机进行拍摄和图像融合，虽然两个相机之间的夹角可调，能够在左右方向进行一定的视场扩张，但是其整体的视场仍然在上下方向仍然受到较大的限制。

如授权公告号为CN108196363B为中国发明公开了一种同步带驱动的旋转双棱镜集成机构，该机构通过两个楔形的双棱镜结构实现了高精度的光学跟踪、扫描、以及相机视场的扩大。如果将该同步带驱动的旋转双棱镜集成机构和双传感器检测装置结合为一个新的装置，就可以同时综合双传感器监测装置的高清晰度以及旋转双棱镜集成机构的大视场优点。但是，现有的技术中尚不存在应用于这种结合装置的标定方法，因此难以实现图像融合技术。同时，由于双棱镜之间存在间距，并且本身具有厚度，使得其目标物在经过双棱镜后会存在不唯一的等效焦点，传统的标定方法会产生明显的误差，反而影响图像的清晰度。因此，本发明提出了一种适用于上述结合装置的标定方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于双传感器变视轴监测装置的标定方法，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_{ac curate}