[发明专利]一种沿相机光轴方向移动靶标的方法及装置

说明书

本发明提供了一种沿相机光轴方向移动靶标的方法及装置，包括：通过光源组合系统获取一束细平行光束；通过调整光源组合系统的姿态，使调整姿态后的所述光源组合系统发出的所述细平行光束与所述光源组合系统直线运动的方向平行；通过调整所述相机的姿态，使所述光源组合系统沿所述相机光轴方向移动；将调整姿态后的所述光源组合系统拆除，记录拆除位置；将靶标设置在所述拆除位置上；移动所述靶标，所述靶标将沿所述相机光轴方向移动。本方法具有步骤简单，易于实现，能够保证靶标将沿所述相机光轴方向移动的优点。

技术领域

本发明涉及一种沿相机光轴方向移动靶标的方法及装置，属于光学成像系统领域。

背景技术

相机是指集成了成像镜头和成像探测器的一类设备，其能够利用光学成像原理形成目标物体的影像并记录下来。随着光学成像技术的发展和应用需求的拓展，利用相机拍摄影像已经在人类的工业生产、日常生活、科学研究等各种活动中变得不可或缺。

在众多的相机应用中，沿相机的光轴方向精确地前后移动成像目标是一种常见需求；例如在测试相机的成像景深时，需要将分辨率靶标沿相机的光轴方向前后移动，观察清晰成像的距离范围；又例如将特定图案的靶标沿相机光轴方向前后移动，相机拍摄不同距离下的图像并估算成像点扩散函数；又例如在基于相位差法的相机成像波前传感中，需要沿光轴方向移动成像靶标，使相机拍摄不同离焦下的靶标图像；以上应用对移动距离和移动方向的精度要求很高；而在实际场景中，靶标运动方向与相机光轴方向不可避免地存在夹角，而夹角过大会给计算带来很大的误差，甚至可能导致计算失效；所以，为了提高计算精度，精确地沿相机光轴方向前后移动靶标是非常必要的。

上文所谓光轴，是指通过光学系统所有表面曲率中心的一条直线；若是轴对称光学系统，光轴是公共的旋转轴。对于普通相机而言，理论上光轴通过相机探测器靶面中心。沿光轴方向移动靶标，难点在于光轴并不是一根真实存在的线，而是从概念出发虚构的线，所以无法找到实际参考基准，即使勉强以相机的某些边线作为基准，误差也很大，不能满足高精度应用需求。

现有的高精度装配光轴与导轨移动轴匹配的装置，将可移动导轨固定到光学平台上，再将光轴配准系统粗安装到可移动导轨上，将电子内调焦系统安到五维调节架上，然后用五维调节架调节电子调焦系统的位置，使电子内调焦系统与光轴配准系统在同一水平线上；再将平面镜放置在光轴配准系统上，反复调节五维调整架方位俯仰使返回的十字叉丝不动为止，固定测试装置；该方法步骤繁琐，而且无法应用于相机光轴与靶标移动轴匹配。

一种高精度的保证靶标沿相机光轴方向移动的方法及装置亟待研发。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种沿相机光轴方向移动靶标的方法及装置，用于解决前述技术问题中的至少一个。

具体地，其技术方案如下：

一种沿相机光轴方向移动靶标的方法，包括：

通过光源组合系统获取一束细平行光束；

通过调整光源组合系统的姿态，使调整姿态后的所述光源组合系统发出的所述细平行光束与所述光源组合系统直线运动的方向平行；

通过调整所述相机的姿态，使所述光源组合系统沿所述相机光轴方向移动；

将调整姿态后的所述光源组合系统拆除，记录拆除位置；

将靶标设置在所述拆除位置上；

移动所述靶标，所述靶标将沿所述相机光轴方向移动。

所述“通过调整光源组合系统的姿态，使调整姿态后的所述光源组合系统发出的所述细平行光束与所述光源组合系统直线运动的方向平行”，包括：

将所述光源组合系统进行反复的直线运动；

获取所述光源组合系统在直线运动时产生的光学位移；