[發明專利]一種對光電系統的標定方法及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110289368.4
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113091605B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 樊芮鋒;宋亞;余東毅;李麗亞;王毅
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G06F17/16;G06T7/80
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 張然

1.一種對光電系統進行標定的方法，其特征在于，包括：

當光電系統接收到大地坐標系下的第一目標位置信息時，先對所述第一目標位置信息進行旋轉坐標轉換，再進行平移坐標轉換，同時通過奇異值分解得到所述第一目標位置信息對應到轉臺坐標系下的第一旋轉矩陣和第一平移矩陣；

所述光電系統對預外發的轉臺坐標系下的第二目標位置信息，先對所述第二目標位置信息進行平移坐標轉換，再進行旋轉坐標轉換，同時通過奇異值分解得到所述第二目標位置信息對應到大地坐標系下的第二平移矩陣和第二旋轉矩陣；

所述通過奇異值分解得到所述第二目標位置信息對應到大地坐標系的第二平移矩陣和第二旋轉矩陣，包括：

計算所述第二目標位置信息從轉臺坐標系到大地坐標系的第二旋轉矩陣：

R＝VU^T

計算所述第二目標位置信息從轉臺坐標系到大地坐標系下的第二平移矩陣：

其中，U和V分別是正交矩陣，R為第二旋轉矩陣，T為第二平移矩陣；為觀測數據在轉臺坐標系的三維直角坐標系下的重心坐標，為觀測數據在大地坐標系的三維直角坐標系下的重心坐標，w_i＞0表示對應每個點的權重，轉臺坐標系在三維直角坐標系下對應的點集為a＝{p₁,p₂,…,p_n}，大地坐標系在三維直角坐標系下對應的點集為A＝{P₁,P₂,…,P_n}，n為自然數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過奇異值分解得到所述第二目標位置信息對應到大地坐標系的第二平移矩陣和第二旋轉矩陣之前，該方法還包括：

為了得到轉臺坐標系和大地坐標系在三維直角坐標系下的對應點集a＝{p₁,p₂,…,p_n}和A＝{P₁,P₂,…,P_n}；

將轉臺坐標系下的方位讀數Azi和俯仰讀數Pit轉為轉臺坐標系下的空間直角坐標p_i＝{x_i,y_i,z_i}，其中，x_i＝cos(Azi)*cos(Pit)，y_i＝sin(Azi)*cos(Pit)，z_i＝sin(Pit)；

將大地坐標系下的目標經緯高讀數轉為相對光電系統位置的方位AZI和俯仰PIT讀數，同樣，再將所述方位AZI和所述俯仰PIT讀數轉為大地坐標系下的空間直角坐標P_i＝{X_i,Y_i,Z_i}，其中，X_i＝cos(AZI)*cos(PIT)，Y_i＝sin(AZI)*cos(PIT)，Z_i＝sin(PIT)。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算所述第二目標位置信息從轉臺坐標系到大地坐標系下的第二平移矩陣，包括：

根據轉臺坐標系在三維直角坐標系下對應的點集與大地坐標系在三維直角坐標系下對應的點集的數據來計算出二者之間的剛性轉置信息，得到最小二乘求優表達式：其中，w_i＞0表示對每個點的權重；設定最小二乘求優表達式中的R為不變量，對T求導得到：確定第二平移矩陣為：

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算所述第二目標位置信息從轉臺坐標系到大地坐標系的第二旋轉矩陣，包括：

將帶入得到

其中，和分別為將觀測數據與重心坐標相減后的重心化坐標；

基于第二旋轉矩陣是正交矩陣得到

進一步求解得到其中，S＝ΨWZ^T，對S進行奇異值分解，令svd(S)＝UDV^T，則

D＝diag(a1，a2，a3，…，an)是對角矩陣，其對角元素為S的奇異值，并按降序排列，最后確定旋轉矩陣為：R＝VU^T。