[發(fā)明專利]子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)的數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011183115.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN112288785B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭家寧;張曉輝;張寧;咸競(jìng)天
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G06T7/33
• 分類號(hào): G06T7/33;G06T7/11;G06T7/90;G06T7/136
• 代理公司: 長(zhǎng)春中科長(zhǎng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發(fā)明公開了一種子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)的數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括：S1：獲取子孔徑光源經(jīng)望遠(yuǎn)鏡后的圖像I_i；S2：所述圖像I_i進(jìn)行串?dāng)_信息和光斑信息識(shí)別，得到包含所述串?dāng)_信息和光斑信息的模板A；S3：根據(jù)所述模板A對(duì)所述配準(zhǔn)圖像I_Ri進(jìn)行光斑分割，得到光斑半徑R_i和光斑中心O_i；S4：對(duì)所有光斑半徑R_i累加求平均，得到一致的望遠(yuǎn)鏡對(duì)子孔徑光源所成的像的光斑半徑R；S5：以R為光斑半徑，O_i為光斑中心，確定光斑圓區(qū)域，并計(jì)算所述I_i圖像中位于所述光斑圓區(qū)域內(nèi)的所有像素點(diǎn)的灰度均值DN_i。通過上述方法可以有效去除探測(cè)器串?dāng)_對(duì)定標(biāo)數(shù)據(jù)處理帶來的干擾，有效提升平場(chǎng)定標(biāo)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輻射定標(biāo)領(lǐng)域，具體涉及一種子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)的數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

為了提高光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率和集光能力，21世紀(jì)以來望遠(yuǎn)鏡相繼問世。而望遠(yuǎn)鏡的精確平場(chǎng)定標(biāo)是其研制、運(yùn)行中的重要一環(huán)。觀測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性及應(yīng)用的深度和廣度在很大程度上取決于儀器的平場(chǎng)定標(biāo)精度。

基于子孔徑掃描的平場(chǎng)定標(biāo)方法根據(jù)以小拼大的思想，通過子孔徑光源掃描的方式，模擬全口徑均勻穩(wěn)定的平場(chǎng)光源。該方法可有效改善傳統(tǒng)的大尺寸平場(chǎng)屏幕法由于光度不均勻及雜散光導(dǎo)致的不確定度。同時(shí)可有效避免大口徑積分球制備困難、不適用于地基望遠(yuǎn)鏡外場(chǎng)定標(biāo)實(shí)驗(yàn)的問題。基于子孔徑掃描方法的掃描機(jī)構(gòu)如圖1所示。子孔徑掃描機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)水平、垂直二維位置調(diào)整，以及俯仰、方位的方向調(diào)整。子孔徑光源經(jīng)過準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)后照射至待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)。

子孔徑光源出射光為準(zhǔn)直平行光束時(shí)，具有許多顯著優(yōu)勢(shì)，比如可以減小雜散光對(duì)平場(chǎng)輻射定標(biāo)的干擾，可有效區(qū)分子孔徑掃描的定標(biāo)圖像中成像探測(cè)器串?dāng)_和鬼像，并將串?dāng)_剔除，避免探測(cè)器串?dāng)_對(duì)定標(biāo)結(jié)果的影響。

基于該方案的定標(biāo)圖像數(shù)據(jù)處理過程如圖2所示，該方案通過子孔徑光源位置、視場(chǎng)掃描方式，并經(jīng)后續(xù)圖像處理，獲得全視場(chǎng)的全孔徑平場(chǎng)光源。首先調(diào)整并固定子孔徑光源的指向角度，使子孔徑光源對(duì)準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡某一視場(chǎng)；然后依據(jù)掃描路徑，分別對(duì)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行成像，經(jīng)圖像處理獲得單一視場(chǎng)下全孔徑圖像；接著調(diào)整子孔徑光源的指向角度，再依據(jù)掃描路徑對(duì)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行成像，獲得不同視場(chǎng)下的全孔徑圖像；最終經(jīng)圖像處理獲得平場(chǎng)圖像，進(jìn)而求解光學(xué)系統(tǒng)定標(biāo)系數(shù)。針對(duì)子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)的數(shù)據(jù)處理，本發(fā)明提出一種單幅子孔徑定標(biāo)圖像光斑快速有效提取、串?dāng)_剔除方法。

基于子孔徑掃描方法對(duì)定標(biāo)圖像的數(shù)據(jù)處理要求很高，不當(dāng)?shù)亩?biāo)數(shù)據(jù)處理會(huì)引入額外的定標(biāo)不確定度。例如，探測(cè)器串?dāng)_、非線性，光學(xué)系統(tǒng)加工、裝調(diào)誤差，BrignterFatter效應(yīng)，定標(biāo)過程中光源光度變化、曝光時(shí)間、環(huán)境溫度變化及雜散光干擾等均會(huì)對(duì)平場(chǎng)定標(biāo)精度產(chǎn)生影響。單幅子孔徑定標(biāo)圖像通常為微弱的光斑圖像，灰度等級(jí)較弱，此外，由于子孔徑光源的指向誤差，不同掃描位置的光斑圖像還存在微小偏移。對(duì)光斑圖像的提取、光斑圖像亮度值的計(jì)算將直接影響著最終的定標(biāo)精度。此外，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)串?dāng)_和鬼像的甄別，并剔除鬼像也是影響最終定標(biāo)精度的重要因素。常規(guī)的圖像預(yù)處理與目標(biāo)識(shí)別與分割算法難以直接應(yīng)用到基于子孔徑掃描的定標(biāo)算法中，均需要對(duì)子孔徑掃描定標(biāo)算法各環(huán)節(jié)做相應(yīng)設(shè)計(jì)，提高最終定標(biāo)精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)的數(shù)據(jù)處理的技術(shù)方案，用以解決現(xiàn)有的基于子孔徑掃描的定標(biāo)算法精度不高的問題。

本發(fā)明的目的可通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：

本申請(qǐng)的第一方面提供了一種子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)子孔徑掃描平場(chǎng)定標(biāo)的數(shù)據(jù)處理方法，所述方法包括：

S1：獲取子孔徑光源經(jīng)望遠(yuǎn)鏡后的圖像I_i；