[發明專利]雙通道干涉測量中面陣圖像傳感器的空間匹配校正方法

有效

• 申請號: 201310740438.9
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103712573A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 呂曉旭;王函鹍;羅春姝;王翰林;鐘麗云;鄧健
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/16;G01N21/45;G01J9/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;高文龍

1.雙通道干涉測量中面陣圖像傳感器的空間匹配校正方法，包括如下步驟：

（1）設置干涉光路，以干涉光路中入射光線傳輸方向為x方向，y方向垂直于x方向，兩個圖像傳感器中一個位于x方向，另一個位于y方向，首先根據干涉光路的設置將兩個圖像傳感器中的一個確定為參考傳感器，另外一個以參考傳感器為調校標準進行調校，兩個圖像傳感器分別承托在各自的六維調節支架上；

（2）在干涉光路中加入三孔板和分光棱鏡，三孔板正對入射光線，并且位于x方向和y方向相交的交點之前，分光棱鏡位于三孔板后方，且分光棱鏡的中心線與三孔板的中心線相重合，利用重心重合法對兩個圖像傳感器進行初步對準，具體過程為：入射光線通過三孔板后，經過分光棱鏡分為兩束光線后分別在兩個圖像傳感器的陣列面上成像；根據圖像的重心不變性，計算出兩幅圖像的不同區域的重心位置，粗略調整兩個圖像傳感器的橫向位置、縱向位置、偏轉角和旋轉角，通過調整使得兩個圖像傳感器不同區域重心位置重合，實現兩個圖像傳感器之間的橫向位置、縱向位置、偏轉角和旋轉角的粗略校準和匹配；

（3）光柵衍射法進行角度調整：移除干涉光路中的三孔板，用激光通過分光棱鏡照向兩個圖像傳感器，在觀察屏幕上可以看到兩個圖像傳感器表面反射出的衍射光斑，調節圖像傳感器各自的六維調節支架的調節鈕，使兩個圖像傳感器的衍射光斑完全重合并出現干涉條紋，實現兩個圖像傳感器的初步匹配，初步匹配后得到精確的橫向位置匹配以及較精確的縱向位置、偏轉角和旋轉角的匹配；

（4）球面波干涉法與光柵衍射法結合進行距離和角度精密調整：在干涉光路中移除三孔板，在放置三孔板的位置替換成透鏡，使照射激光變為球面光波，精細調節六維調節支架的調節鈕，使觀察屏幕上各點的干涉條紋級次最少，實現兩個圖像傳感器除左右、上下位置外的空間位置精密校準，兩個圖像傳感器除左右、上下位置外的空間位置指的是橫向位置、縱向位置、偏轉角和旋轉角位置。

2.根據權利要求1所述的雙通道干涉測量中面陣圖像傳感器的空間匹配校正方法，其特征在于：該方法還包括步驟（5）、圖像相關匹配算法精確匹配像素位置：對調校完畢的兩個圖像傳感器，通過兩個通道同時采集干涉圖樣，應用圖像相關匹配算法精確匹配兩個圖像傳感器的左右、上下位置，實現兩個圖像傳感器所有空間位置的匹配校準。

3.根據權利要求1或2所述的雙通道干涉測量中面陣圖像傳感器的空間匹配校正方法，其特征在于：所述步驟（4）中精細調節六維調節支架的調節鈕，使觀察屏幕上各點的干涉條紋級次最少的具體步驟為：第一步，調節圖像傳感器傾角旋鈕，使得幾個斑點的干涉條紋形狀一致；第二步，調節圖像傳感器的前后位置，使得中心最亮點的干涉環變大，干涉環數量變少；重復第一步和第二步，直至所有斑點上的干涉環消失，變成亮斑，這樣兩套衍射光斑完全重合，此時，可認為兩個圖像傳感器的前后距離和傾角已經校準好，即兩個圖像傳感器的橫向位置、縱向位置、偏轉角和旋轉角位置已經校準好。

4.根據權利要求3所述的雙通道干涉測量中面陣圖像傳感器的空間匹配校正方法，其特征在于：所述的兩個圖像傳感器為型號相同的兩個CCD。