[發明專利]一種基于雙目測距算法的光軸平行度校正方法

有效

• 申請號: 201810569328.3
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN109084959B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 張俊舉;馮英旺;向漢林;朱凱;沈玉姣;嚴松;周園松;陳軍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明公開了一種基于雙目測距算法的光軸平行度校正方法，包括以下步驟：首先將待校正雙路光學系統固定于調整臺架上；然后采集特征目標在雙路光學系統中的左、右視場圖像；之后調節調整臺架使得光學系統的兩個光軸水平共面；之后再次采集特征目標在雙路光學系統中的左、右視場圖像；然后利用雙目測距算法獲取特征目標的實際水平視差；再對特征目標進行測距，并利用雙目測距算法求取特征目標的理想水平視差；最后比較上述兩種視差，若兩者不等，對光學系統的光軸進行調整，直至兩種視差一致，完成光學系統光軸平行度校正。本發明的方法對光學系統光軸平行度校正效果好，精度高，能有效提高多軸光學系統的光軸平行度，且提高光軸校準的便捷性。

技術領域

本發明涉及光電成像領域，特別涉及一種基于雙目測距算法的光軸平行度校正方法。

背景技術

雙目望遠鏡系統及圖像融合系統被廣泛應用于軍用偵查中，能夠對復雜場景下的目標進行搜索、探測、瞄準、跟蹤等。為了保證光學系統獲取目標信息的準確性，提高觀瞄效果及圖像融合質量，最大限度的發揮其系統優勢，必須對光學系統的光軸進行調校。除此之外，隨著裸眼3D、仿生平行、增強現實、三維重建技術的發展，大量科技產品開始普遍雙光軸、多光軸光學系統，如多款智能手機采用雙攝像頭提高成像質量與用戶體驗。光學系統的光軸平行度直接影響上述科技產品的功能效果，因此，保證光學系統光軸平行度在一定范圍內至關重要。

傳統的光軸平行度校準方法包括投影靶法、小口徑光管法和大口徑平行光管法等。其中，投影靶法利用鏡像關系進行光軸校正，原理簡單，但需依賴人的主觀判識，精度可靠性較低；平行光管法雖然測量精度相對較高，但操作困難、誤差環節多、制作成本高。上述光軸校正方法多用于固定場合，移動性差、條件要求高，尤其針對系統使用過程中出現的光軸偏差，具有很弱的環境適用性。

而針對寬基線光學系統，尤其是圖像融合系統，由于其雙路成像原理及響應波段不同，采用傳統的光軸校正方法進行調校具有很大困難。因此，研發一種方法簡單、校正精度高、且能很好的校正寬基線光學系統光軸平行度的光軸校正方法具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于雙目測距算法的光軸平行度校正方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于雙目測距算法的光軸平行度校正方法，包括以下步驟：

步驟1、將待校正雙路光學系統的兩個光路分別固定于調整臺架上；

步驟2、對特征目標I進行圖像采集，獲得特征目標I在左、右視場中的圖像分別為左視圖像A、右視圖像B；

步驟3、根據左視圖像A、右視圖像B對所述調整臺架進行調節，使得所述待校正雙路光學系統的兩個光軸水平共面；

步驟4、利用步驟3調整后的待校正雙路光學系統對特征目標I進行圖像采集，獲得特征目標I在左、右視場中的圖像分別為左視圖像C、右視圖像D；

步驟5、利用雙目測距算法對左視圖像C、右視圖像D進行處理，獲得特征目標I在左視圖像C、右視圖像D中的實際水平視差Δx₁；

步驟6、對特征目標I進行測距，獲得特征目標I的實際距離L；利用雙目測距算法求取特征目標I在所述待校正雙路光學系統兩個光軸完全平行時左視圖像E、右視圖像F中的理想水平視差Δx；

步驟7、判斷步驟5獲得的實際水平視差Δx₁與步驟6獲得的理想水平視差Δx是否存在偏差，若存在偏差，則執行步驟8；否則結束待校正雙路光學系統光軸平行度校正；

步驟8、對所述待校正雙路光學系統中兩個光路的光軸進行調整，直至實際水平視差Δx₁與理想水平視差Δx一致，完成待校正雙路光學系統光軸平行度校正。