[發(fā)明專(zhuān)利]采用勻速動(dòng)點(diǎn)目標(biāo)的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率測(cè)量方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210085052.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102620913A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚久彬;趙煙橋;劉儉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.采用勻速動(dòng)點(diǎn)目標(biāo)的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率測(cè)量方法，其特征在于所述方法步驟如下：

a.設(shè)定點(diǎn)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度v和圖像傳感器的曝光時(shí)間t，可以計(jì)算點(diǎn)目標(biāo)在物方的運(yùn)動(dòng)位移為：d＝v·t；

b.在第a步參數(shù)下，圖像傳感器對(duì)沿圖像傳感器行或列方向運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)目標(biāo)成像，得到初始點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像；保持圖像傳感器的曝光時(shí)間t不變，移除點(diǎn)目標(biāo)，圖像傳感器對(duì)背景成像，得到干擾圖像，并將干擾圖像中灰度值的最大值作為閾值；

c.將第b步得到的初始點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像中，點(diǎn)目標(biāo)掃過(guò)行或列的整行或整列信息提取出來(lái)，作為初始線擴(kuò)展函數(shù)圖像，并將初始線擴(kuò)展函數(shù)圖像中灰度值小于第b步所得閾值的像素的灰度值修正為0，得到修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像，該修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像具有n個(gè)元素；

或者：

將第b步得到的初始點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像中，灰度值小于第b步所得閾值的像素的灰度值修正為0，作為修正點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像；并將修正點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像中，點(diǎn)目標(biāo)掃過(guò)行或列的整行或整列信息提取出來(lái)，作為修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像，該修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像具有n個(gè)元素；

d.對(duì)第c步得到的修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像進(jìn)行離散傅里葉變換并取模，得到調(diào)制傳遞函數(shù)圖像，該調(diào)制傳遞函數(shù)圖像具有同第c步得到的修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像相同的元素個(gè)數(shù)n，即n個(gè)離散頻譜分量，按照空間頻率從小到大的順序分別為M₀、M₁、M₂、...、M_n-1，在該順序下，調(diào)制傳遞函數(shù)值第一次達(dá)到極小值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制傳遞函數(shù)值為M_i，其下腳標(biāo)序號(hào)為i，結(jié)合圖像傳感器的像素間距l(xiāng)，得到M_i-1和M_i+1所對(duì)應(yīng)的空間頻率值分別為：f_min＝(i-1)/(nl)以及f_max＝(i+1)/(nl)；

e.根據(jù)調(diào)制傳遞函數(shù)模型MTF(f)＝|sin?c(πfd′)|，結(jié)合第d步得到的空間頻率范圍f_min和f_max，得到點(diǎn)目標(biāo)在像方的運(yùn)動(dòng)位移取值范圍：d_max′＝1/f_min＝nl/(i-1)以及d_min′＝1/f_max＝nl/(i+1)；

f.根據(jù)第a步得到的點(diǎn)目標(biāo)在物方的運(yùn)動(dòng)位移d和第e步得到的點(diǎn)目標(biāo)在像方的運(yùn)動(dòng)位移取值范圍，計(jì)算得到光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率取值范圍為：β_min＝d_min′/d＝nl/((i+1)d)以及β_max＝d_max′/d＝nl/((i-1)d)；

g.將β為變量，并以第f步得到的β_min和β_max為取值范圍，在第d步得到的n個(gè)調(diào)制傳遞函數(shù)值中選取K個(gè)作為對(duì)比數(shù)據(jù)，這K個(gè)調(diào)制傳遞函數(shù)值分別是M_K1、M_K2、...、M_KK，采用遺傳算法尋找到以下公式的最小值：該最小值所對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率β即為所求。

2.采用勻速動(dòng)點(diǎn)目標(biāo)的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率測(cè)量裝置，包括點(diǎn)目標(biāo)(1)、光學(xué)系統(tǒng)(2)、圖像傳感器(3)、滑塊(4)、垂直光軸方向的第一導(dǎo)軌(5)以及控制器(7)，所述的點(diǎn)目標(biāo)(1)經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)(2)成像到圖像傳感器(3)表面；其特征在于：該裝置還包括沿光軸方向的第二導(dǎo)軌(6)，承載點(diǎn)目標(biāo)(1)的滑塊(4)安裝在第一導(dǎo)軌(5)和第二導(dǎo)軌(6)上，控制器(7)控制滑塊(4)在第一導(dǎo)軌(5)上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制器(7)控制滑塊(4)在第二導(dǎo)軌(6)上運(yùn)動(dòng)，且兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)相配合，使點(diǎn)目標(biāo)(1)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終準(zhǔn)焦成像到圖像傳感器(3)表面。