[發明專利]射電望遠鏡面形測量方法和裝置

有效

• 申請號: 201710991111.7
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107504918B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 項斌斌;盧曉昀;林上民;王娜;陳卯蒸;王虎;薛飛;許謙;王凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆天文臺
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 宋南

1.一種射電望遠鏡面形測量方法，應用于射電望遠鏡面形測量系統中，其特征在于，所述射電望遠鏡面形測量系統包括設置于射電望遠鏡主反射面的多個合作目標、設置于饋源處的多個靶標標志點以及設置于副反射面邊緣處的相機陣列，所述相機陣列包括多個相機組，且相鄰相機組中對應位置處的相機分別構成內圈雙目子系統和外圈雙目子系統，所述多個合作目標包括用于表征該主反射面面形的第一合作目標組和用于體現密度異常特征的第二合作目標組，所述射電望遠鏡面形測量方法包括：

基于預設坐標系和多個靶標標志點，對各所述內圈雙目子系統中的內圈相機和各外圈雙目子系統中的外圈相機進行標定，以得到內圈相機和外圈相機在所述預設坐標系下對應的空間坐標、旋轉矩陣與平移向量；

獲取由標定后的各內圈雙目子系統拍攝的所述主反射面中不同面板的多個第一面板圖片，以及由坐標標定后的各外圈雙目子系統拍攝的所述主反射面中不同面板的多個第二面板圖片；

分別對多個所述第一面板圖片和多個所述第二面板圖片中的各合作目標進行編號，并根據各所述合作目標的編號對所述多個第一面板圖片和多個第二面板圖片進行一一匹配處理，以形成多個第一面板圖片組；

針對各所述內圈雙目子系統中的每個內圈雙目子系統以及各所述外圈雙目子系統中的每個外圈雙目子系統，根據各內圈相機和各外圈相機在所述預設坐標系下的空間坐標、旋轉矩陣與平移向量計算各合作目標的空間坐標；

判斷多個所述合作目標中是否存在公共合作目標，若存在，則刪除該公共合作目標；

根據所述多個合作目標在所述預設坐標系下的空間坐標將剩余各合作目標進行拋物面擬合，以得到所述射電望遠鏡主反射面的面形數據。

2.根據權利要求1所述的射電望遠鏡面形測量方法，其特征在于，對各所述內圈雙目子系統中的內圈相機進行標定，以得到內圈相機在所述預設坐標系下的空間坐標、旋轉矩陣與平移向量的步驟包括：

針對各內圈雙目子系統中的每個內圈雙目子系統，獲取該內圈雙目子系統拍攝的所述多個靶標標志點的靶標圖片；

根據該靶標圖片以及各靶標標志點的預設空間坐標，計算將所述內圈雙目子系統中的各內圈相機的預設空間坐標轉換為預設坐標系下的第一空間坐標、第一旋轉矩陣和第一平移向量，以完成對所述各內圈雙目子系統的標定。

3.根據權利要求2所述的射電望遠鏡面形測量方法，其特征在于，對各所述外圈雙目子系統中的外圈相機進行標定，以得到外圈相機在所述預設坐標系下的空間坐標的步驟包括：

針對各內圈雙目子系統中的每個內圈雙目子系統和各外圈雙目子系統中的每個內圈雙目子系統，分別獲取該內圈雙目子系統拍攝的所述主反射面的第三面板圖片，以及所述外圈雙目子系統拍攝的主反射面的第四面板圖片；

分別對多個所述第三面板圖片和多個所述第四面板圖片中的合作目標進行編號，并基于編號后的合作目標及其編號對多個所述第三面板圖片和多個所述第四面板圖片進行一一匹配處理，以形成多個第二面板圖片組；

針對每個第二面板圖片組中編號相同的多個合作目標，從該多個合作目標中選取至少3個合作目標，并基于獲取該第二面板圖片組中的各內圈相機的第一空間坐標計算所述至少3個合作目標的空間坐標；

分別計算將所述至少3個合作目標的空間坐標轉換為所述預設坐標系下的第二空間坐標、第二旋轉矩陣和第二平移向量；

根據所述至少3個合作目標在所述預設坐標系的第二空間坐標、第二旋轉矩陣和第二平移向量計算與其對應的外圈雙目子系統中的各外圈相機在所述預設坐標系下的第三空間坐標、第三旋轉矩陣和第三平移向量，以完成對所述外圈雙目子系統中外圈相機的標定。

4.根據權利要求1所述的射電望遠鏡面形測量方法，其特征在于，判斷多個合作目標中的是否存在公共合作目標的步驟包括：

判斷多個合作目標中，是否存在兩個合作目標之間的空間坐標差值小于預設閾值的合作目標，若存在，則判定所述兩個合作目標為公共合作目標。