[發(fā)明專利]光學成像系統(tǒng)的標定靶標和標定方法

在審

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• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111598959A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 陳濤;李劍平;章逸舟
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產(chǎn)權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;吳曉青

本發(fā)明公開了一種光學成像系統(tǒng)的標定靶標和標定方法。一方面，本發(fā)明公開的標定靶標包括標定靶標本體，標定靶標本體包括多個沿第一方向依次層疊設置的標定臺。另一方面，本發(fā)明公開的標定方法包括：將上述標定靶標設置于光學成像系統(tǒng)的成像區(qū)域內，獲取光學成像系統(tǒng)采集的測試圖像，通過對測試圖像進行圖像分析獲得光學成像系統(tǒng)的成像指標。本發(fā)明的標定靶標為三維標定靶標，可同時標定光學成像系統(tǒng)的多個指標，不僅操作簡便、簡化了標定過程，且結構簡單、易于加工。應用本發(fā)明的標定靶標和標定方法對光學成像系統(tǒng)的各項指標進行標定可以極大地提高光學成像系統(tǒng)的標定效率。

技術領域

本發(fā)明涉及光學成像技術領域，具體地，涉及一種光學成像系統(tǒng)的標定靶標和標定方法。

背景技術

光學成像系統(tǒng)可以對目標物體進行光學成像，通過對采集的數(shù)字圖像進行處理分析，可以得到目標物體的屬性信息，例如大小、形態(tài)、結構、色彩、密度、身份等。為了準確獲取上述屬性信息，需要對成像系統(tǒng)的調焦、分辨率、景深、倍率、視場、畸變、白平衡、像差、動態(tài)范圍、照明器的光照層厚度、照明亮度均勻性等指標進行標定，以便標定光學成像系統(tǒng)的成像性能，并據(jù)此對光學成像系統(tǒng)做出合理調整。

通常可以采用靶標等標定產(chǎn)品對光學成像系統(tǒng)的各項指標進行標定。圖1是現(xiàn)有技術的USAF 1951分辨率測試板。圖2是現(xiàn)有技術的朗奇刻線法測試板。圖3是現(xiàn)有技術的星標測試板。圖4是現(xiàn)有技術的畸變測試板。現(xiàn)有技術的用于光學成像的標定產(chǎn)品通常只能對單一指標進行標定，例如：圖1是現(xiàn)有技術的用于檢測光學成像系統(tǒng)的分辨率的USAF 1951測試板，USAF 1951測試板是愛特蒙特光學和索雷博公司用于標定成像系統(tǒng)分辨率的其中一種產(chǎn)品。參照圖1所示，USAF 1951測試板由一系列的間距按照一定規(guī)律變化的水平和垂直線組成，通過找出成像系統(tǒng)不能識別的最小的線對，計算光學成像系統(tǒng)的分辨率。圖2是現(xiàn)有技術用于檢測光學成像系統(tǒng)的分辨率的朗奇刻線法測試板，參照圖2所示，郎奇刻線法的測試板包括多條具有相同間隔的重復線條，多條線條朝一個方向延伸，并覆蓋了測試板的整個表面。圖3是現(xiàn)有技術用于檢測光學成像系統(tǒng)的分辨率的星標測試板，參照圖3所示，星標測試板通過一圈凹凸交替的餅形組成，餅形沿靠近圓心的方向寬度連續(xù)發(fā)生變化，餅形越靠近圓心的部分寬度越窄。餅形的寬度變化可以在垂直、水平及其他方向測試光學成像系統(tǒng)的分辨率。圖4是現(xiàn)有技術的用于檢測光學成像系統(tǒng)的畸變的畸變測試板，參照圖4所示，畸變測試板由點網(wǎng)格或方形圖案組成，能提供理論上未發(fā)生畸變的點的位置與實際發(fā)生畸變點的位置信息，從而求解畸變模型，校正光學成像系統(tǒng)的畸變。

從上述舉例的現(xiàn)有技術的標定產(chǎn)品來看，測試圖形都是位于同一平面，屬于二維的標定產(chǎn)品，只能檢測單一的指標。當檢測光學成像系統(tǒng)的其它指標時，需要更換其它類型的標定產(chǎn)品或者需要移動標定產(chǎn)品的位置，檢測多個指標時，采用現(xiàn)有技術的標定產(chǎn)品操作十分復雜。

因此，設計一種操作簡單、可標定多個指標的標定靶標是本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發(fā)明內容

為解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種操作簡單、可標定多個指標的光學成像系統(tǒng)的標定靶標以及采用上述標定靶標標定光學成像系統(tǒng)各項指標的標定方法。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案：

本發(fā)明公開了一種光學成像系統(tǒng)的標定靶標，所述標定靶標包括：

標定靶標本體，包括多個沿第一方向依次層疊設置的標定臺，所述多個標定臺的橫截面的形狀相同；所述多個標定臺的橫截面的面積沿著所述第一方向依次減小；其中，所述第一方向垂直于所述標定臺的橫截面；所述標定靶標本體與光學成像系統(tǒng)可拆卸地連接。

進一步地，所述標定靶標還包括連接每個標定臺邊緣的標尺，所述標尺背離所述標定標靶本體的表面上設置有刻度標記；所述標尺設置有多個，所述多個標尺上的刻度標記的單位刻度值各不相同；