[发明专利]一种基于数字图像处理的多光轴系统平行测试方法

权利要求书

1.一种基于数字图像处理的多光轴系统平行测试方法，其特征在于，该方法包括：

在聚焦设备的焦平面处放置光阑，被测设备通过电视观瞄将瞄准通道的瞄准分划中心对准光阑中心，将电视观瞄调焦至最远；

采用图像采集模块采集光阑图像并将采集的图像数据传输给图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的图像进行数字化处理得到光阑中心在整幅图像中的绝对坐标(b_x，b_y)；

保持当前状态，将光阑更换为衰减器；

被测设备输出激光，激光经所述衰减器衰减后由所述图像采集模块采集到激光图像并将采集的图像数据传输给所述图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的图像进行数字化处理得到激光光斑最大能量点在整幅图像中的绝对坐标(c_x，c_y)；

所述图像处理模块基于所述光阑中心在整幅图像中的绝对坐标(b_x，b_y)和激光光斑最大能量点在整幅图像中的绝对坐标(c_x，c_y)，实现被测设备可见光光轴和激光光轴的平行性测试。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字图像处理的多光轴系统平行测试方法，其特征在于，该方法还包括：

保持当前状态，将衰减器更换为光阑，被测设备输出红外光；

采用所述图像采集模块采集光阑图像并将采集的图像数据传输给所述图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的图像进行数字化处理得到光阑中心在整幅图像中的绝对坐标(b_x′，b_y′)；

保持当前状态，将光阑更换为衰减器，被测设备输出激光；

激光经所述衰减器衰减后由所述图像采集模块采集到激光图像并将采集的图像数据传输给所述图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的图像进行数字化处理得到激光光斑最大能量点在整幅图像中的绝对坐标(c_x′，c_y′)；

所述图像处理模块基于所述光阑中心在整幅图像中的绝对坐标(b_x′，b_y′)和激光光斑最大能量点在整幅图像中的绝对坐标(c_x′，c_y′)，实现被测设备红外光光轴和激光光轴的平行性测试。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于数字图像处理的多光轴系统平行测试方法，其特征在于，可见光成像的光阑中心绝对坐标或红外光成像的光阑中心绝对坐标通过以下步骤获取：

采用阈值分割法，计算出最佳阈值，对图像进行阈值分割，将像素大于阈值的图像区域从背景中分割出来；

采用形态学腐蚀法重复去除图像边界，直至剩余两条相交的直线；

采用最小二乘法分别拟合两条直线，得到两条直线的交点，即中心点绝对坐标值。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于数字图像处理的多光轴系统平行测试方法，其特征在于，激光光斑最大能量点的绝对坐标采用高斯累积分布拟合法提取得到，具体过程包括：

构建目标函数：

T(s，β，c_x，c_y，a，b，φ，σ，μ＝0)＝s*Ω(-E)+β

Ω∈[0，1]

式中，s表示图像灰度的范围，β代表背景噪声，Ω(*)表示高斯累积分布模型，σ是响应的标准差，μ是期望值，E表示椭圆方程，c_x，c_y为中心坐标值，a，b分别为为椭圆方程在半长轴与半短轴的长度；

将采集得到的目标激光光斑N个像素点的坐标代入所述目标函数，再使用梯度下降法得到激光光斑最大能量点的绝对坐标值。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字图像处理的多光轴系统平行测试方法，其特征在于，所述平行性测试具体为通过下式计算得到可见光与激光的光轴失调度：

式中，f为聚焦设备焦距。

6.根据权利要求2所述的一种基于数字图像处理的多光轴系统平行测试方法，其特征在于，所述平行性测试具体为通过下式计算得到红外光与激光的光轴失调度：

式中，f为聚焦设备焦距。