[發明專利]大口徑光學鏡頭畸變的標定方法

無效

• 申請號: 201410116636.2
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103940590A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 金輝;馬洪濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G06F19/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及光學測量方法技術領域，具體涉及一種大口徑光學鏡頭畸變的標定方法。

背景技術

用于航天、航空測量、星體測量及遙感技術的攝影測量光學鏡頭，對畸變有著嚴格要求，其相對畸變往往小于0.01％。現有檢測光學鏡頭畸變的方法為測角法，該方法是利用望遠鏡分別對準網格板上一系列的已知點，再由度盤測得一系列ω值，將各ω值代入畸變計算公式求解出被測鏡頭不同視場角的畸變值。該方法的缺陷在于：測量過程中采用望遠鏡對準網格板的刻線并采用度盤讀取角值，對準精度以及讀數精度都很難再提高；測量過程中引入的人為因素較多，測量精度不受客觀因素控制。

發明內容

為了解決現有檢測光學鏡頭畸變的測角法存在精度低、人為因素多的問題，本發明提供一種大口徑光學鏡頭畸變的標定方法。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

大口徑光學鏡頭畸變的標定方法，包括以下步驟：

a、將讀數顯微鏡、標準網格板、被測鏡頭和經緯儀依次安裝在空氣隔振平臺上，標準網格板位于被測鏡頭的像面，其中心與被測鏡頭的主點重合，經緯儀位于被測鏡頭的物方，其旋轉軸線與被測鏡頭的入瞳中心重合；

b、照亮經緯儀的分劃板，使分劃板通過被測鏡頭成像，分劃板的像與標準網格板共面；

c、通過讀數顯微鏡觀察分劃板的像和標準網格板的刻線，旋轉經緯儀使分劃板對準標準網格板的刻線壓線，通過經緯儀記錄標準網格板上各個特定點的空間坐標；

d、經緯儀將記錄的標準網格板上各個特定點的空間坐標傳遞給計算機，通過計算機中的二維網格圖擬合軟件根據各個特定點的空間坐標自動擬合出二維網格圖，并計算出被測鏡頭不同視場角的畸變值。

本發明的有益效果是：本發明通過空間光學測量的方法對光學鏡頭的畸變進行了測量，測量過程中，采用讀數顯微鏡觀察分劃板的像和標準網格板的刻線，同時通過經緯儀連接計算機傳遞數據，利用計算機中的二維網格圖擬合軟件根據各個特定點的空間坐標自動擬合出二維網格圖，并計算出被測鏡頭不同視場角的畸變值，測量精度可提高幾十倍，過程省去了人工計算的過程，可直接自動生成二維網格圖和畸變值，降低了人為因素對測量結果的影響，大大提升了測量的直觀性和可靠性，為后續的圖像處理提供了更精準的參考數據。

附圖說明

圖1為本發明的大口徑光學鏡頭畸變的標定方法的標定過程示意圖。

圖中：1、讀數顯微鏡，2、標準網格板，3、被測鏡頭，4、經緯儀，5、分劃板，6、旋轉軸線，7、計算機。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明的大口徑光學鏡頭畸變的標定方法，由以下步驟實現：

步驟一、在被測鏡頭3的像面處安裝標準網格板2，標準網格板2的中心與被測鏡頭3的主點重合，在被測鏡頭3的物方放置經緯儀4，經緯儀4的旋轉軸線6與被測鏡頭3的入瞳中心重合，讀數顯微鏡1、標準網格板2、被測鏡頭3和經緯儀4均安裝在空氣隔振平臺上；

步驟二、將經緯儀4的分劃板5照亮，使分劃板5通過被測鏡頭3成像，此時分劃板5的像與標準網格板2共面；

步驟三、采用讀數顯微鏡1觀察分劃板5的像及標準網格板2的刻線，并指導經緯儀4旋轉，使分劃板5與標準網格板2的刻線壓線對準，通過經緯儀4記錄標準網格板2上各個特定點的空間坐標；

步驟四、經緯儀4將記錄的標準網格板2上各個特定點的空間坐標傳遞給計算機7，通過計算機7中的二維網格圖擬合軟件根據各個特定點的空間坐標自動擬合出二維網格圖，并計算出被測鏡頭3不同視場角的畸變值。