基于多位姿标靶的激光跟踪姿态测量系统参数标定

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作者 熊芝 钟陈小鹏 +5 位作者 张昊 贾小东 郭政南 赵子越 翟中生 周维虎 《光学精密工程》 北大核心 2025年第1期13-24,共12页

基于激光跟踪的六自由度(6DoF)测量系统在大型设备生产、制造、装配等环节具有广泛的应用,其中姿态测量精度是实现高精度位姿测量的保障。为解决激光跟踪姿态测量系统在远距离大视场中的标定问题,提出一种建立在多位姿标靶上的系统标定... 基于激光跟踪的六自由度(6DoF)测量系统在大型设备生产、制造、装配等环节具有广泛的应用,其中姿态测量精度是实现高精度位姿测量的保障。为解决激光跟踪姿态测量系统在远距离大视场中的标定问题,提出一种建立在多位姿标靶上的系统标定方法。以基于相机的激光跟踪姿态测量系统为研究对象,介绍了该系统的组成及姿态测量原理;其次对系统姿态求解算法性能进行了分析,得出对系统标定精度的影响因素;并在此基础上提出一种基于空间多位姿标靶的系统参数标定方法,基于空间几何约束和最小二乘原理,实现了标定参数的最优求解;最后,搭建基于全站仪的激光跟踪实验平台,使用移动标定板构建立体标靶进行标定。实验结果表明:在3~15 m的测量范围内,采用本文标定方法的姿态测量精度相较于改进前可提升25.4%以上。该方法在远距离大视场测量中具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 激光跟踪 姿态测量 远距离 大视场 标定

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基于双振镜的近一维运动物体三维姿态测量系统

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作者 王力超 黄志成 +3 位作者 刘俊楠 缪陆 刘飞瑶 耿树巧 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第7期282-289,共8页

针对单相机的测量系统缺少深度信息问题,提出了一种基于双振镜的立体视觉测量系统,该系统由1台仰角相机和2个振镜组成。首先,通过双振镜可以在单相机的成像光路中形成2条不同的光路,从而使单相机形成立体视觉的测量效果。同时,可通过物... 针对单相机的测量系统缺少深度信息问题,提出了一种基于双振镜的立体视觉测量系统,该系统由1台仰角相机和2个振镜组成。首先,通过双振镜可以在单相机的成像光路中形成2条不同的光路,从而使单相机形成立体视觉的测量效果。同时,可通过物体的位置改变振镜夹角,极大地扩大了测量的范围。其次,为了解决物体三维姿态测量困难问题,通过找到一组斜率最接近中轴线的特征点,并通过其三维信息来测量物体三维姿态。实验显示:该测量算法的静态位置测量平均相对误差为1.96%,姿态测量的平均相对误差为3.29%,在动态目标模拟实验中,位置的平均误差为4.25%。该系统具有低成本、大视野、高精度、适用性高等优点,具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 双振镜 单相机 三维姿态测量 运动目标 大视野

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旋转捷联式图像制导技术及应用

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作者 蒋滨安 郭佳晖 +1 位作者 凌冲 钱立志 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第3期970-977,共8页

捷联式图像导引头结构紧凑、可抗高过载、成本相对低廉,契合精确制导炮弹对小型化、抗过载、低成本的需求。然而,在炮弹飞行时由自旋引起的弹体章动和进动,加大了弹目视线角与弹体姿态角解耦难度,长期制约捷联式导引头在制导炮弹上的应... 捷联式图像导引头结构紧凑、可抗高过载、成本相对低廉,契合精确制导炮弹对小型化、抗过载、低成本的需求。然而,在炮弹飞行时由自旋引起的弹体章动和进动,加大了弹目视线角与弹体姿态角解耦难度,长期制约捷联式导引头在制导炮弹上的应用。对此,提出一种针对旋转捷联图像制导炮弹的弹目视线角提取方法,设计带有视场角约束的旋转捷联式图像末制导方案:通过解算全攻角方程,在导引头视场内提取虚拟速度矢量,闭环制导回路;构造含视场角约束的非线性滑模面和正切型障碍李雅普诺夫函数,采用间歇控制,实现目标视场内稳定锁定;引入自适应扩张状态观测器,对目标运动进行估计和补偿,减小弹体抖震现象。所提方案通过数值仿真和实弹飞行验证,命中精度达到预期指标要求,可实现旋转捷联图像制导炮弹的精确制导控制。 展开更多

关键词 图像制导 旋转捷联 姿态隔离 视场角约束 障碍李雅普诺夫函数

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大视场白光干涉测量系统及性能研究 被引量：4

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作者 刘涛 王智彬 +9 位作者 胡佳琪 何耀楠 景炜昌 陈恩静 周文龙 于国明 杨宁 赵迪 张国锋 杨树明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期129-141,共13页

基于国产化的2倍迈克尔逊型干涉物镜组,优选配置0.5倍适配镜,对白光LED照明光源进行带通滤波参数的仿真估算和实验性能比较,构建了整套大视场白光干涉精密测量装置系统并进行了实验测试,通过白光干涉轴向响应实验曲线确定了中心波长。... 基于国产化的2倍迈克尔逊型干涉物镜组,优选配置0.5倍适配镜,对白光LED照明光源进行带通滤波参数的仿真估算和实验性能比较,构建了整套大视场白光干涉精密测量装置系统并进行了实验测试,通过白光干涉轴向响应实验曲线确定了中心波长。实验结果表明:通过光谱滤波获得了较为理想的白光干涉轴向响应曲线;系统的水平最大视场达到了14 mm;高度为2.04μm和20.43μm的标准台阶样品的测量结果分别为2.05μm和20.47μm,10次测量重复精度(标准差)分别为12 nm和16 nm。对粗糙度样板、微机电系统传感结构和半导体晶圆膜层进行了实测,表明所研制的系统装置在三维光学无损精密检测领域的应用具有可行性。 展开更多

关键词 白光干涉 三维测量 大视场 滤波 半导体检测

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曲面仿生复眼测速技术研究 被引量：2

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作者 刘韬 郭文阁 +5 位作者 朱帅民 张远杰 许黄蓉 武登山 周晓军 鱼卫星 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第1期134-141,共8页

曲面仿生复眼相机具有大视场,对运动目标敏感等特点,在广域探测、内窥导管、精确制导等国防、医学及民用工业领域中有着广阔的应用前景,该文报道了基于曲面仿生复眼相机的高速运动目标测速技术研究。首先建立了基于曲面仿生复眼成像原... 曲面仿生复眼相机具有大视场,对运动目标敏感等特点,在广域探测、内窥导管、精确制导等国防、医学及民用工业领域中有着广阔的应用前景,该文报道了基于曲面仿生复眼相机的高速运动目标测速技术研究。首先建立了基于曲面仿生复眼成像原理的测速模型;然后利用霍夫圆检测算法在原始复眼图像上找出每个子眼所在位置,并通过图像分割对相邻子眼之间重叠视场进行分析;最后再结合SIFT算法对相邻2个子眼的子图像进行特征点提取与图像配准,由提取出的特征点像素坐标计算出重叠区域像素数目,从而得到汽车的运动速度。设计了相关测速实验进行验证,实验中拍摄距离控制在6 m~10 m之间,对以8.33 m/s速度做匀速直线运动的汽车进行测试,测试结果表明,可将速度测试的相对误差控制在4%以内。与单孔径成像系统测速结果相比,曲面仿生复眼测速技术具有更高的准确性和重复性。 展开更多

关键词 仿生复眼 单孔径 测速系统 图像处理 大视场

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一种基于自制同心圆阵标定板的大视场相机标定方法 被引量：1

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作者 付津昇 李祺 +3 位作者 王妍 张苑 许波 宋轶民 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期168-175,共8页

相机标定是实现视觉高精度三维测量的关键环节。然而,对于大视场相机标定不仅存在相机镜头畸变效应严重、标定过程操作繁琐等问题,还需要配备大尺寸高精度的标定物,导致标定成本高。针对这些问题,提出一种基于自制同心圆阵标定板的大视... 相机标定是实现视觉高精度三维测量的关键环节。然而,对于大视场相机标定不仅存在相机镜头畸变效应严重、标定过程操作繁琐等问题,还需要配备大尺寸高精度的标定物,导致标定成本高。针对这些问题,提出一种基于自制同心圆阵标定板的大视场相机标定方法。首先,利用激光打印的同心圆阵图案制作一块与测量视场相匹配的标定板,用于精确提取同心圆圆心的图像坐标;然后,利用镜头畸变在成像平面上的分布特性,采用分区域采集标定图像的策略以减小大畸变成像区域对相机内部参数估计精度的影响,同时考虑到标定板上同心圆之间的尺寸误差以及平面度误差,提出一种估计相机内部参数、外部参数以及标定板三维坐标的初值算法;最后,以最小化圆心图像坐标的反投影误差为目标函数整体优化系统参数,以提升相机的标定精度。实验结果表明:相比于传统标定方法,采用提出的方法得到的均方根误差在X、Y两个方向上分别降低了76.8%和75.1%;在2.2 m×2 m的测量视场内,相机测量基准尺的均值相对误差达到0.052%,从而证明了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 视觉测量 机器视觉 相机标定 大视场

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被动探测视场角约束下的深度强化学习制导方法 被引量：1

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作者 张青龙 赵斌 许新鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1281-1289,共9页

针对红外制导导弹拦截机动目标的导引律设计问题,提出了一种纯角度量测下考虑视场角约束的深度强化学习制导方法。首先,将拦截制导问题转化为一个马尔可夫决策过程,建立了基于双延迟深度确定性策略梯度算法的深度强化学习制导模型,并充... 针对红外制导导弹拦截机动目标的导引律设计问题,提出了一种纯角度量测下考虑视场角约束的深度强化学习制导方法。首先,将拦截制导问题转化为一个马尔可夫决策过程,建立了基于双延迟深度确定性策略梯度算法的深度强化学习制导模型,并充分考虑了导弹一阶自动驾驶仪特性;其次,设计了一种满足导引头视场角约束,同时又能权衡能量消耗和制导精度的综合奖励函数,并在典型场景下进行了深度强化学习制导律训练。在目标采用不同机动形式的条件下进行了对比仿真与蒙特卡洛仿真。仿真结果表明,该方法采用红外导引头探测到的纯角度信息,能够在满足视场角约束、过载指令饱和约束的前提下以较高精度命中目标,同时对目标的不同机动方式具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 深度强化学习 机动目标 视场约束 纯角度量测 红外制导 导弹拦截

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红外光谱辐射计镜头视场角测量研究

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作者 刘先富 赵会妮 +1 位作者 熊兵 刘枭铭 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期110-114,共5页

红外光谱辐射计作为经典的航空发动机红外辐射强度测试仪器,具有光谱分辨率高、测量精度高、响应快、光谱范围广等优点。在使用过程中,红外光谱辐射计需要根据被测目标尺寸及测量距离选择合适的镜头,利用测量的光谱辐射亮度乘以镜头视... 红外光谱辐射计作为经典的航空发动机红外辐射强度测试仪器,具有光谱分辨率高、测量精度高、响应快、光谱范围广等优点。在使用过程中,红外光谱辐射计需要根据被测目标尺寸及测量距离选择合适的镜头,利用测量的光谱辐射亮度乘以镜头视场的面积,才能得到发动机红外辐射强度。由于加工及装配误差,红外光谱辐射计配套镜头的视场角会偏离其出厂默认值,导致测试偏差。设计了一种红外光谱辐射计镜头视场角测量方法,制作了测量装置,并测量了VSR-3型红外光谱辐射计的标准镜头的视场角。测量结果表明:镜头有效视场角与出厂默认角度存在4%的偏差。通过修正该偏差,能够提高航空发动机红外辐射强度测量精度。 展开更多

关键词 红外光谱辐射计 航空发动机 红外辐射强度 测试 视场角

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双目立体视觉测量系统的标定 被引量：84

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作者 杨景豪 刘巍 +2 位作者 刘阳 王福吉 贾振元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期300-308,共9页

考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线... 考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线间的约束方程,即可实现摄像机的内参数与旋转矩阵标定;同时利用空间中距离已知的3个空间点即可线性标定两摄像机间的平移向量。通过标定实验对本文提出的方法进行了验证。结果表明:该方法标定精度能够达到0.51%,可以较高精度地标定双目测量系统。由于避免了大视场测量系统标定中大型标定物制造困难,以及摄像机自标定过程中算法冗杂,标定精度不高等问题,该方法操作简便,精度较好,适用于大视场双目测量系统的在线标定。 展开更多

关键词 视觉测量 大视场 立体视觉 双目视觉测量系统 摄像机标定

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大量程高精度三维姿态角测量系统设计 被引量：14

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作者 江洁 王英雷 王昊予 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1247-1252,共6页

基于针孔成像和双矢量定姿原理,设计一种使用单图像传感器实现大量程高精度三维姿态角测量的方法。根据系统要求设计双基准平行光源,采用FPGA单芯片实时实现图像传感器的驱动成像、光斑的分割与质心定位及与USB之间的快速通信,通过光斑... 基于针孔成像和双矢量定姿原理,设计一种使用单图像传感器实现大量程高精度三维姿态角测量的方法。根据系统要求设计双基准平行光源,采用FPGA单芯片实时实现图像传感器的驱动成像、光斑的分割与质心定位及与USB之间的快速通信,通过光斑质心坐标计算得到双基准平行光源的方向矢量,根据双矢量定姿原理计算姿态敏感器的旋转矩阵,得到三维姿态角;根据针孔成像模型,建立姿态敏感器的内外参数统一标定模型,对测量系统进行标定,标定结果和测量实验表明,三维姿态角测量系统的视场范围达到19.6°×19.6°,俯仰角、偏航角、滚动角的精度达到9.9″、9.3″、80.2″。 展开更多

关键词 姿态敏感器 视场 姿态角 三轴姿态确定

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剪切散斑干涉技术及应用研究进展 被引量：17

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作者 王永红 吕有斌 +2 位作者 高新亚 但西佐 杨连祥 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第3期300-309,共10页

剪切散斑干涉技术是一种非接触测量物体变形缺陷的光学无损测量方法,其通过计算物体变形前后的散斑图中的相位获取被测物的应变缺陷信息。近年来该技术在航空、航天等工业无损检测领域得到了广泛的应用。本文从系统关键技术、散斑图像... 剪切散斑干涉技术是一种非接触测量物体变形缺陷的光学无损测量方法,其通过计算物体变形前后的散斑图中的相位获取被测物的应变缺陷信息。近年来该技术在航空、航天等工业无损检测领域得到了广泛的应用。本文从系统关键技术、散斑图像处理技术两方面介绍了剪切散斑干涉技术的研究进展,详细论述了多种剪切装置实现大视角测量、空间载波实现动态测量、多种图像处理算法的一系列剪切散斑干涉技术;最后介绍了剪切散斑干涉技术的国内外应用进展,展望了剪切散斑干涉技术在动态测量、光滑表面测量及定量反算形变量等方面的发展趋势。 展开更多

关键词 剪切散斑干涉 大视角 动态测量 图像处理

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野外空间坐标测量中的任意姿态多目相机快速标定 被引量：4

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作者 王向军 张佳丽 +1 位作者 刘峰 于潼 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期503-510,共8页

针对野外复杂地形环境下,对于多个监测区域进行野外坐标测量的情况,提出一种利用双目立体视觉原理对相机3个姿态角及焦距同时进行现场校准的快速标定方法。该方法对传统的标定方法进行改进,可用于相机焦距、姿态未知的情况,对现场环境... 针对野外复杂地形环境下,对于多个监测区域进行野外坐标测量的情况,提出一种利用双目立体视觉原理对相机3个姿态角及焦距同时进行现场校准的快速标定方法。该方法对传统的标定方法进行改进,可用于相机焦距、姿态未知的情况,对现场环境条件要求低,避免了传统标定方法中相机架设姿态受限的问题。首先通过选择合适的统一世界坐标系和坐标系旋转顺序,使标定得到的相机外参与相机姿态角对应。然后通过GPS测量得到两个标定点的世界坐标,将两个标定点的世界坐标和图像坐标代入成像模型,用最小二乘法解出相机的焦距和姿态角。在现场对其中一个监测区域进行实际测量验证,结果显示直径200 m的圆形监测区域内,相对误差优于0.38%。该方法工程应用性强,灵活度高,适用性广。 展开更多

关键词 双目视觉 摄像机快速标定 任意姿态 大视场 坐标测量

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标准白场仪及视角测量方法的研究 被引量：8

13

作者 陈赤 刘文德 +2 位作者 徐英莹 樊其明 张静 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1180-1183,共4页

针对目前主流彩色电视与平板显示器,建立了能够溯源到国家光谱辐射度、光度与色度基准的标准白场仪装置,可用于显示器光色特性参数测量。对该装置进行了定标,提供了标准白场仪光谱、稳定性以及光色参数。应用该标准装置对主流的液晶显... 针对目前主流彩色电视与平板显示器,建立了能够溯源到国家光谱辐射度、光度与色度基准的标准白场仪装置,可用于显示器光色特性参数测量。对该装置进行了定标,提供了标准白场仪光谱、稳定性以及光色参数。应用该标准装置对主流的液晶显示器进行了视角研究,主要考虑了测量过程中所忽略的被测发光面积因素对视角特性的影响。结果表明,基于绝对亮度的视角阈值方法,差别可达8%以上,是测量过程中需要考虑和避免的。 展开更多

关键词 计量学 平板显示器 白场仪 视角测量

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一种带导引头视角和落角约束的导引方法 被引量：16

14

作者 顾家立 陈万春 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期782-787,共6页

针对导弹大落角需求下引起的目标超出导引头视场造成锁定失败的情况,提出了一种采用开关逻辑的导引律。该方法在落角控制导引律的基础上引入了一个开关项,当导引头视角超出设定阈值时开启开关项,通过反向原指令加速度来抑制视角的增大,... 针对导弹大落角需求下引起的目标超出导引头视场造成锁定失败的情况,提出了一种采用开关逻辑的导引律。该方法在落角控制导引律的基础上引入了一个开关项,当导引头视角超出设定阈值时开启开关项,通过反向原指令加速度来抑制视角的增大,使目标始终处在导引头视场之内,当导引头视角小于设定阈值时关闭开关项以发挥原导引律的优势。新导引律能有效攻击固定与运动目标,且无需弹目相对距离信息。仿真表明,该导引律既有效地限制了导引头视角,又保留了原导引律高落角精度和指令加速度在末段收敛到零的特性。 展开更多

关键词 导引头视场 视角限制 大落角约束 开关制导律

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光笔式大视场三维视觉测量系统 被引量：19

15

作者 冯萍 魏振忠 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2217-2224,共8页

针对先进制造业对大型装备大范围精密尺寸测量需求,根据双目立体视觉测量原理设计了一种光笔式大视场三维视觉测量系统。基于透视投影变换下的时针顺序和共线性不变量设计了光笔特征点空间分布模式,实现了特征点的准确识别与接触探头坐... 针对先进制造业对大型装备大范围精密尺寸测量需求,根据双目立体视觉测量原理设计了一种光笔式大视场三维视觉测量系统。基于透视投影变换下的时针顺序和共线性不变量设计了光笔特征点空间分布模式,实现了特征点的准确识别与接触探头坐标的计算。应用双目立体视觉传感器的透视投影和齐次坐标三维测量模型,以一维基线尺靶标自由移动和基准长度约束为核心,通过本质矩阵E的线性求解结合非线性优化实现了其结构参数的现场精确标定。研制了由光笔、双目立体视觉测量系统、便携式三脚架、一维基线尺靶标和测量软件构成的大视场三维视觉测量系统,完成了机器人本体表面三维数据的稠密测量实验,在7 m×4.7 m测量范围内系统的测量精度优于0.2 mm。实验显示设计的光笔式大视场三维视觉测量系统在光笔结构、发光点识别方法和系统标定方法上均具有新的思路。 展开更多

关键词 三维视觉测量 大视场 光笔 标定 光斑识别

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直升机桨叶挥舞量的全场景视觉测量及分析 被引量：8

16

作者 欧巧凤 肖佳兵 +2 位作者 陈垚锋 李新民 熊邦书 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期146-156,共11页

桨叶旋转时的挥舞状态反映了直升机旋翼的性能。旋转桨叶的全场景挥舞测量和分析,是直升机旋翼试验研究的热点和难点。本文提出了一种基于大视场立体视觉的桨叶挥舞量测量和挥舞模式回归分析方法。首先,构建大视场立体视觉系统并测量桨... 桨叶旋转时的挥舞状态反映了直升机旋翼的性能。旋转桨叶的全场景挥舞测量和分析,是直升机旋翼试验研究的热点和难点。本文提出了一种基于大视场立体视觉的桨叶挥舞量测量和挥舞模式回归分析方法。首先,构建大视场立体视觉系统并测量桨叶标记点的三维坐标;其次,在桨毂坐标系下计算桨叶标记点的挥舞量;最后,对桨叶在不同总距和周期变距下的挥舞量进行回归分析。包括,利用四阶多项式拟合分析桨叶在特定时刻的挥舞模式;利用复合正弦函数拟合桨叶旋转过程中的挥舞规律。直升机悬停状态下的桨叶挥舞测量结果验证了本文方法的有效性,在4.6 m×4.6 m场景中测量的挥舞量均方根误差小于1 mm;挥舞模式和规律回归分析的模型拟合度好,其均方根误差小于1 mm。 展开更多

关键词 桨叶挥舞量 大视场立体视觉 桨毂坐标系 回归模型 测量误差

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强台风登陆过程大跨桥梁风特性特征及其抖振响应分析 被引量：9

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作者 赵林 吴风英 +2 位作者 潘晶晶 宋丽莉 葛耀君 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期86-97,共12页

台风环境条件的风场特征对沿海大跨桥梁结构的风致响应影响显著。结合强台风黑格比(0814)的登陆演变全过程风场逐时记录数据,对台风气候条件下的实测近地平均风特性(平均风速、风向角和风攻角)和脉动风功率谱进行了统计分析,研究了中心... 台风环境条件的风场特征对沿海大跨桥梁结构的风致响应影响显著。结合强台风黑格比(0814)的登陆演变全过程风场逐时记录数据,对台风气候条件下的实测近地平均风特性(平均风速、风向角和风攻角)和脉动风功率谱进行了统计分析,研究了中心过境强台风的风场演变特征。随后分别采用规范谱和实测台风谱对位于台风影响区内的一座大跨斜拉桥(主跨448 m)进行了三维风致抖振响应分析,研究了台风演变过程中桥梁结构抖振响应特征。采用实测台风谱计算的桥梁抖振响应与仅考虑规范谱的结果差异显著。进一步研究了来流大攻角效应对桥梁抖振响应的影响,结果显示,结构竖向和扭转抖振位移分别为仅考虑规范谱响应结果的204.12%和264.87%,横向位移增加67.27%。研究表明:强台风气候条件下,来流大攻角和高频湍流能量卓越的脉动风速对桥梁抖振响应影响突出。因此,关于桥梁风致抖振的相关研究亟需慎重对待,并应加强桥梁风致安全评估。 展开更多

关键词 台风登陆过程 现场实测 大攻角效应 脉动风功率谱 风致抖振响应

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大视场偏振成像仪的相对辐射校正研究 被引量：4

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作者 涂碧海 姚萍萍 +4 位作者 韦玮 提汝芳 孟炳寰 黄禅 洪津 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期103-112,共10页

设计了基于单像元辐射响应模型的相对辐射校正方法和流程。依据信号还原入射光的反演顺序,分析非均匀性干扰信息,依次对探测器、空间杂散光、起偏度和光学系统相对透过率进行校正。在轨测试期间,设计了基于沙漠场反射率法的多角度观测... 设计了基于单像元辐射响应模型的相对辐射校正方法和流程。依据信号还原入射光的反演顺序,分析非均匀性干扰信息,依次对探测器、空间杂散光、起偏度和光学系统相对透过率进行校正。在轨测试期间,设计了基于沙漠场反射率法的多角度观测数据快速检验方法,满足了大视场偏振成像仪的相对辐射性能检测需求。实验数据表明,单点相对辐射响应差异均小于4%,相对辐射校正方法合理有效。相对辐射校正和在轨快速检验的方法为相关大视场偏振成像仪的研制和在轨辐射定标提供了参考。 展开更多

关键词 大视场偏振成像仪 多角度观测 相对辐射校正 非均匀性 在轨检验

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构建虚拟立体靶标的大视场高精度视觉标定 被引量：8

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作者 张曦 程东勤 李伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期891-899,共9页

为了提高立体视觉系统在大视场下的测量精度,基于误差溯源思想提出了一种构建虚拟立体靶标的大视场高精度视觉系统标定方法,克服了大尺寸高精度标定物难以制造等问题。对影响立体视觉系统测量精度的主要因素进行分析,列出视觉测量系统... 为了提高立体视觉系统在大视场下的测量精度,基于误差溯源思想提出了一种构建虚拟立体靶标的大视场高精度视觉系统标定方法,克服了大尺寸高精度标定物难以制造等问题。对影响立体视觉系统测量精度的主要因素进行分析,列出视觉测量系统的误差溯源链,解析了大视场视觉系统精度瓶颈的原因。借助激光跟踪仪,运用非线性最小二乘单位四元数算法求解坐标系刚体变换,获取大范围高精度的空间点阵,构建虚拟靶标。在相机畸变模型中考虑了三阶径向畸变和二阶切向畸变参数,并使用Levenberg-Marquardt迭代算法进行标定参数求解,进一步提高系统精度。实验构建了一套测量空间约为4m×3m×2m的双目立体视觉系统,通过对某型号高精度直线导轨进行点距测量,在测量距离3m处,152组不同长度的横向距离测量的误差算术均值为-0.003mm,误差标准差为0.08mm。测量精度相较于传统的平面标定法有较大提升。 展开更多

关键词 立体视觉测量 误差溯源 虚拟立体靶标 大视场 摄像机标定

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虚拟扩展成像在大视场姿态角测量中的应用 被引量：1

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作者 江洁 王昊予 张广军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期631-634,共4页

对基于光电准直和针孔成像原理的姿态角测量系统,提出一种虚拟扩展成像面技术,对图像传感器成像面进行复用,虚拟扩大系统的测量视场.基于反射不对称的针孔光阑设计,实现一种光斑模式识别方法,对光斑质心和正反射模式进行识别,并进行虚... 对基于光电准直和针孔成像原理的姿态角测量系统,提出一种虚拟扩展成像面技术,对图像传感器成像面进行复用,虚拟扩大系统的测量视场.基于反射不对称的针孔光阑设计,实现一种光斑模式识别方法,对光斑质心和正反射模式进行识别,并进行虚拟成像面坐标扩展.通过计算机仿真,对识别结果进行了分析验证,表明这种方法对各种光斑模式都能准确识别,成倍扩大了测量视场. 展开更多

关键词 虚拟扩展成像面 大视场姿态角测量 光斑模式识别 光电准直

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