[實用新型]基于JTC的高精度光電混合像移測量裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920245231.3
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN201680816U
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 易紅偉;李英才;李旭陽;馬臻;姚大雷;趙惠
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G06E3/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 商宇科;李東京

技術領域

本實用新型屬于光電檢測技術領域，涉及用于圖像配準和像移測量的光學聯(lián)合變換相關裝置。

背景技術

近年來光學相關的研究發(fā)展十分迅速，從較早的匹配濾波器(Vander?LugtCorrelator)到聯(lián)合變換相關器(Joint?Transform?Correlator-JTC)，從純光學系統(tǒng)發(fā)展到計算機控制的光電混合系統(tǒng)。聯(lián)合變換相關器既有光學的并行處理、大容量和高速度的優(yōu)點，又有計算機處理的靈活性及可編程性。因此，聯(lián)合變換相關器已經(jīng)被廣泛的應用于機器視覺、目標跟蹤、物體監(jiān)測、光學計算等諸多領域。同樣，聯(lián)合變換相關器也可以被應用在遙感領域，通過這種有效的技術手段和裝置可以進行圖像配準、超分辨率影像重建和相機成像過程的像移測量。但是，這也對光學聯(lián)合變換相關技術提出了新的要求，如高精度的影像錯位測量性能、測量裝置小型化和實時或準實時性等。

聯(lián)合變換相關器的工作過程可以分成兩步，即聯(lián)合變換功率譜的記錄和功率譜的相關讀出。典型的聯(lián)合變換相關器結構如圖1所示。在進行兩幅影像像移測量或配準時，首先將參考影像f_r(x，y)和被測影像f_t(x，y)加載到空間光調(diào)制器SLM13上，中心位置分別為(-a，0)，(a，0)，如圖2所示。為表述方便，用三角符號代表兩幅圖像中的共同景物(其中，實線三角14代表參考圖像，實線三角15代表當前圖像，虛線三角16代表當前理想圖像)，兩幅圖像間沿x、y方向的錯位或像移分別為δx、δy，則相關器的輸入i(x，y)可表示為：

i(x，y)＝f_r(x，y-a)+f_t(x+δx，y+a+δy)

激光器發(fā)出得單色相干光經(jīng)準直后照射到SLM13上，經(jīng)輸入圖像i(x，y)調(diào)制后通過傅立葉透鏡FL1?4完成第一次傅里葉變換，得到其頻譜函數(shù)T(u，v)：

T(u，v)＝F_r(u，v)exp(-2iπav)+F_texp{2iπ[uδx+(a+δy)v]}

T(u，v)的功率譜函數(shù)為：

|T(u,v)|2=|Fr(u,v)|2+|Ft(u,v)|2+FrFt*exp{-2iπ[uδx+(2a+δy)v]}]]>