[發明專利]主動成像的激光攝像頭的成像方法

有效

• 申請號: 201611181293.3
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106597469B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 張林;王鵬;陳春秀;徐亞蘭;鐘智輝
• 申請（專利權）人: 王鵬;張林
• 主分類號: G01S17/894
• 分類號: G01S17/894;G01S7/481
• 代理公司: 長沙市和協專利代理事務所(普通合伙) 43115
• 代理人: 王培苓

1.一種主動成像的激光攝像頭的成像方法，采用主動成像的激光攝像頭進行成像，該激光攝像頭包括激光發生器、光感器和控制芯片，其特征在于，包括如下步驟：

(一)采集物體相對于激光攝像頭焦點的三維球面坐標(α，b，r)

①向激光發生器發出工作指令job(i，j)，1≤i，j≤N；

②激光發生器第unit(i，j)單元發出束激光，經準直系統后發生水平、垂直偏轉形成向量激光laser(α_ij，b_ij)；

③向量激光laser(α_ij，b_ij)經過光感器，光感器向控制芯片發送計時信號，控制芯片記錄起始時間t1_ij；

④向量激光laser(α_ij，b_ij)發射出去，遇物體上一點發生漫反射后再次經過光感器，光感器向控制芯片發送計時信號，控制芯片記錄結束時間t2_ij；

⑤控制芯片將第(i，j)點位置信息point(α_ij，b_ij，r_ij)寫入控制芯片，控制芯片啟動下一工作指令job(i，j)，直至所有單元工作指令完成，計算物體上一點的距離為c為光速、R為激光攝像頭焦點離光感器的距離，i＝N，j＝N時工作結束；

(二)圖像轉換

將激光攝像頭采集的攝像頭坐標系數據坐標轉換成地球坐標系坐標，同時實現坐標與顏色合并:

①讀取數據：從激光攝像頭讀取成像位置信息point(α_ij，b_ij，r_ij)；1≤i，j≤N，從普通攝像頭讀取成像顏色信息RGB(rgb_i`j`)及相對于激光攝像頭位置向量(x′，y′，z′)，其中，1≤i`，j`≤M，M為普通攝像頭像素；

從位置感知器讀取激光攝像頭原點相對于地球參考點的位置向量AO(x，y，z)，A為地球參考點；

從方向感知器讀取激光攝像頭方向相對于地球參考點方向偏轉向量O_rotal(βx，βy，βz)；

②顏色變換：將位置信息與顏色數據合并為P(α_ij，b_ij，r_ij，rgb_ij)

③方向變換：將激光攝像頭坐標系方向變成與地球坐標系方向同向，將圖像進行旋轉，其中，繞x軸旋轉βx，繞y軸旋轉βy，繞z軸旋轉βz得到P(α′_i，b′_j，r_ij，rgb_ij)；

④原點變換：將激光攝像頭坐標原點變成地球坐標系原點，得到變換后的位置顏色信息(x_ij，y_ij，z_ij，rgb_ij)；

⑤寫入文件：將變換后的位置顏色和參考點存儲，存儲的數據分兩部分：

地球參考點A的經度W、緯度S、高程H，記為A＝(W,S,H)；

變換后的位置顏色，記為AP_ij＝{(x_ij，y_ij，z_ij，rgb_ij)|1≤i,j≤N}。

2.根據權利要求1所述的主動成像的激光攝像頭的成像方法，其特征在于：步驟(一)中有單點工作和多點工作兩種方式，所述單點工作方式只有一束光在工作：所述多點工作方式：同一時刻，有多束光在工作；每束光的光頻率或調制光頻率不同，被光感器區分；一條指令采集多個像素的三維球面坐標。

3.根據權利要求1所述的主動成像的激光攝像頭的成像方法，其特征在于：所述激光發生器包括納米激光發射陣列、準直系統和光纖，所述納米激光陣列發出初級激光束，通過光纖到達由微透鏡陣列構成的準直系統，準直系統將初級激光束變換成準直激光束。

4.根據權利要求3所述的主動成像的激光攝像頭的成像方法，其特征在于：所述準直系統包括有鏡頭，將每束平面光水平、垂直偏轉一定角度變成N×N束球面光陣列。