大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法
【專利摘要】大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法，涉及光學(xué)測(cè)量方法領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有測(cè)角法存在精度低、人為因素多的問題。該方法為：標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板位于被測(cè)鏡頭的像面，其中心與被測(cè)鏡頭的主點(diǎn)重合，經(jīng)緯儀位于被測(cè)鏡頭的物方，其旋轉(zhuǎn)軸線與被測(cè)鏡頭的入瞳中心重合；照亮經(jīng)緯儀的分劃板，使其通過被測(cè)鏡頭成像；用讀數(shù)顯微鏡觀察分劃板的像和標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板的刻線，旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀使分劃板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板的刻線壓線，用經(jīng)緯儀記錄標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板上各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)并傳遞給計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)中的二維網(wǎng)格圖擬合軟件根據(jù)各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)自動(dòng)擬合出二維網(wǎng)格圖，并計(jì)算出被測(cè)鏡頭不同視場(chǎng)角的畸變值。本發(fā)明可自動(dòng)生成二維網(wǎng)格圖和畸變值，測(cè)量精度高，無人為因素影響。
【專利說明】大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)量方法【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于航天、航空測(cè)量、星體測(cè)量及遙感技術(shù)的攝影測(cè)量光學(xué)鏡頭，對(duì)畸變有著嚴(yán)格要求，其相對(duì)畸變往往小于0.01 %。現(xiàn)有檢測(cè)光學(xué)鏡頭畸變的方法為測(cè)角法，該方法是利用望遠(yuǎn)鏡分別對(duì)準(zhǔn)網(wǎng)格板上一系列的已知點(diǎn)，再由度盤測(cè)得一系列ω值，將各ω值代入畸變計(jì)算公式求解出被測(cè)鏡頭不同視場(chǎng)角的畸變值。該方法的缺陷在于:測(cè)量過程中采用望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)網(wǎng)格板的刻線并采用度盤讀取角值，對(duì)準(zhǔn)精度以及讀數(shù)精度都很難再提高；測(cè)量過程中引入的人為因素較多，測(cè)量精度不受客觀因素控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有檢測(cè)光學(xué)鏡頭畸變的測(cè)角法存在精度低、人為因素多的問題，本發(fā)明提供一種大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法。
[0004]本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法，包括以下步驟:
[0006]a、將讀數(shù)顯微鏡、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板、被測(cè)鏡頭和經(jīng)緯儀依次安裝在空氣隔振平臺(tái)上，標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板位于被測(cè)鏡頭的像面，其中心與被測(cè)鏡頭的主點(diǎn)重合，經(jīng)緯儀位于被測(cè)鏡頭的物方，其旋轉(zhuǎn)軸線與被測(cè)鏡頭的入瞳中心重合；
[0007]b、照亮經(jīng)緯儀的分劃板，使分劃板通過被測(cè)鏡頭成像，分劃板的像與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板共面；
[0008]C、通過讀數(shù)顯微鏡觀察分劃板的像和標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板的刻線，旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀使分劃板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板的刻線壓線，通過經(jīng)緯儀記錄標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板上各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)；
[0009]d、經(jīng)緯儀將記錄的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板上各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)傳遞給計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)中的二維網(wǎng)格圖擬合軟件根據(jù)各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)自動(dòng)擬合出二維網(wǎng)格圖，并計(jì)算出被測(cè)鏡頭不同視場(chǎng)角的畸變值。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過空間光學(xué)測(cè)量的方法對(duì)光學(xué)鏡頭的畸變進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量過程中，采用讀數(shù)顯微鏡觀察分劃板的像和標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板的刻線，同時(shí)通過經(jīng)緯儀連接計(jì)算機(jī)傳遞數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)中的二維網(wǎng)格圖擬合軟件根據(jù)各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)自動(dòng)擬合出二維網(wǎng)格圖，并計(jì)算出被測(cè)鏡頭不同視場(chǎng)角的畸變值，測(cè)量精度可提高幾十倍，過程省去了人工計(jì)算的過程，可直接自動(dòng)生成二維網(wǎng)格圖和畸變值，降低了人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，大大提升了測(cè)量的直觀性和可靠性，為后續(xù)的圖像處理提供了更精準(zhǔn)的參考數(shù)據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1為本發(fā)明的大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法的標(biāo)定過程示意圖。
[0012]圖中:1、讀數(shù)顯微鏡，2、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板，3、被測(cè)鏡頭，4、經(jīng)緯儀，5、分劃板，6、旋轉(zhuǎn)軸線，7、計(jì)算機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法，由以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0015]步驟一、在被測(cè)鏡頭3的像面處安裝標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2，標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2的中心與被測(cè)鏡頭3的主點(diǎn)重合，在被測(cè)鏡頭3的物方放置經(jīng)緯儀4，經(jīng)緯儀4的旋轉(zhuǎn)軸線6與被測(cè)鏡頭3的入瞳中心重合，讀數(shù)顯微鏡1、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2、被測(cè)鏡頭3和經(jīng)緯儀4均安裝在空氣隔振平臺(tái)上；
[0016]步驟二、將經(jīng)緯儀4的分劃板5照亮，使分劃板5通過被測(cè)鏡頭3成像，此時(shí)分劃板5的像與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2共面；
[0017]步驟三、采用讀數(shù)顯微鏡I觀察分劃板5的像及標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2的刻線，并指導(dǎo)經(jīng)緯儀4旋轉(zhuǎn)，使分劃板5與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2的刻線壓線對(duì)準(zhǔn)，通過經(jīng)緯儀4記錄標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2上各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)；
[0018]步驟四、經(jīng)緯儀4將記錄的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板2上各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)傳遞給計(jì)算機(jī)7，通過計(jì)算機(jī)7中的二維網(wǎng)格圖擬合軟件根據(jù)各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)自動(dòng)擬合出二維網(wǎng)格圖，并計(jì)算出被測(cè)鏡頭3不同視場(chǎng)角的畸變值。
【權(quán)利要求】
1.大口徑光學(xué)鏡頭畸變的標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟: a、將讀數(shù)顯微鏡(I)、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板(2)、被測(cè)鏡頭(3)和經(jīng)緯儀(4)依次安裝在空氣隔振平臺(tái)上，標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板(2)位于被測(cè)鏡頭(3)的像面，其中心與被測(cè)鏡頭(3)的主點(diǎn)重合，經(jīng)緯儀(4)位于被測(cè)鏡頭(3)的物方，其旋轉(zhuǎn)軸線(6)與被測(cè)鏡頭(3)的入瞳中心重合； b、照亮經(jīng)緯儀(4)的分劃板(5 )，使分劃板(5 )通過被測(cè)鏡頭(3 )成像，分劃板(5 )的像與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板(2)共面； C、通過讀數(shù)顯微鏡(I)觀察分劃板(5)的像和標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板(2)的刻線，旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀(4)使分劃板(5)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板(2)的刻線壓線，通過經(jīng)緯儀(4)記錄標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板(2)上各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)； d、經(jīng)緯儀(4)將記錄的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格板(2)上各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)傳遞給計(jì)算機(jī)(7)，計(jì)算機(jī)(7)中的二維網(wǎng)格圖擬合軟件根據(jù)各個(gè)特定點(diǎn)的空間坐標(biāo)自動(dòng)擬合出二維網(wǎng)格圖，并計(jì)算出被測(cè)鏡頭(3)不同視場(chǎng)角的畸變值。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK103940590SQ201410116636
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】金輝, 馬洪濤 申請(qǐng)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