本發(fā)明涉及激光跟蹤技術(shù)，具體涉及一種激光跟蹤系統(tǒng)與雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)相結(jié)合的高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法。

背景技術(shù)：

激光跟蹤技術(shù)在光束指向和成像視軸調(diào)整方面具有普遍的應(yīng)用，如星間激光通信、紅外對(duì)抗、激光多普勒測(cè)振、生物醫(yī)學(xué)成像和復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工等諸多領(lǐng)域，其中實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)跟蹤已經(jīng)成為激光跟蹤技術(shù)應(yīng)用的重要方面，國內(nèi)外均對(duì)此開展了相關(guān)研究和應(yīng)用。

以下在先技術(shù)給出了幾種典型的三維目標(biāo)跟蹤方法。

在先技術(shù)(王偉國等，“用于三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的衛(wèi)星跟蹤策略”，《光學(xué)精密工程》，2015年第23卷第3期，871-878頁)針對(duì)三軸跟蹤架結(jié)構(gòu)無法控制激光光束跟蹤半球空域內(nèi)所有衛(wèi)星的問題，提出采用地平式跟蹤方式與水平式跟蹤方式有機(jī)結(jié)合的衛(wèi)星跟蹤策略，可以保證衛(wèi)星全程在三軸跟蹤架的保精度跟蹤范圍內(nèi)。此方法必須建立在衛(wèi)星運(yùn)行軌道已知的基礎(chǔ)上，需要預(yù)先提供精確的在軌參數(shù)，因此難以推廣至目標(biāo)沿任意軌跡運(yùn)動(dòng)的被動(dòng)跟蹤場(chǎng)合。另外，三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、控制要求較高，也是制約其后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

在先技術(shù)(souvestref.,etc.,“dmd-basedmulti-targetlasertrackingformotioncapturing”,proc.ofspie,2010,7596:75960b)提出一種基于數(shù)字微鏡器件和旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤方法。借助結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、控制較為簡(jiǎn)單的光學(xué)機(jī)械裝置，激光光束可以在較大的錐形視場(chǎng)內(nèi)對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)捕獲和跟蹤。此方法對(duì)于跟蹤目標(biāo)的定位是通過光電探測(cè)器實(shí)現(xiàn)的，即借助探測(cè)到的散射光強(qiáng)度變化來判斷目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況。但是，由于缺乏目標(biāo)的空間位置信息，此方法在其他方面的拓展應(yīng)用受到較大的限制。

在先技術(shù)(楊榮騫等專利，申請(qǐng)?zhí)枺?01510111218.9，申請(qǐng)日2015年3月13日“大視場(chǎng)下手術(shù)器械的自動(dòng)跟蹤定位方法”)提出一種在大視場(chǎng)范圍內(nèi)自動(dòng)跟蹤并定位手術(shù)器械的方法。通過機(jī)械臂來控制雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，可以在較大的視場(chǎng)內(nèi)對(duì)手術(shù)器械進(jìn)行跟蹤和成像；再由雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)對(duì)手術(shù)器械成像信息的立體匹配，即可精確地定位手術(shù)器械。此方法并未涉及激光跟蹤領(lǐng)域，但是其利用雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)獲取空間位置信息以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤與定位的思路，可以為建立高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法提供一定的參考依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法，通過雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量信息引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)控制激光光束的運(yùn)動(dòng)，使激光光束偏轉(zhuǎn)至測(cè)定的目標(biāo)位置。此方法充分結(jié)合了雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)能夠在較大范圍內(nèi)三維測(cè)量的優(yōu)勢(shì)和旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤的特點(diǎn)，保證激光光束可以在雙目視覺測(cè)量信息的導(dǎo)引下迅速、精確地跟蹤三維動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)。作為拓展和延伸，此方法在其他領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用價(jià)值，如激光測(cè)振、激光焊接、激光切割、激光雕刻、激光鉆孔和表面處理等。

本發(fā)明提出的高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法，所述方法通過激光跟蹤裝置實(shí)現(xiàn)，激光跟蹤裝置由雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)和激光發(fā)射器組成，雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)由第一相機(jī)1、第二相機(jī)2以及用于固定位姿的三腳架組成，第一相機(jī)1和第二相機(jī)2的圖像采集速率必須設(shè)置為較高且一致，以便及時(shí)地、同步地捕獲空間目標(biāo)3的位置變化情況。第一相機(jī)1和第二相機(jī)2應(yīng)當(dāng)采取合理的布置形式，使其可以在盡可能大的成像視場(chǎng)內(nèi)觀察三維動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)；所述旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)包括第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4、第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5、支撐結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置；第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5分別固定于支撐結(jié)構(gòu)上，且同軸布置，第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的布置間距取決于激光跟蹤的視場(chǎng)大小，且第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的相對(duì)布置方案應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5分別連接相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置；第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5能夠通過各自的驅(qū)動(dòng)裝置獨(dú)立地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

激光光束由激光發(fā)射器6發(fā)出，激光發(fā)射器6的安裝位置必須保證激光光束的初始傳播方向平行于旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)軸；

具體步驟如下：

(1)采用合適的方法標(biāo)定雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)，所述合適的方法為直接線性變換方法、tsai兩步標(biāo)定法、張正友平面標(biāo)定法或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)定方法中任一種，記錄第一相機(jī)1和第二相機(jī)2的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，并在三維動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)跟蹤過程中保持第一相機(jī)1和第二相機(jī)2的相對(duì)位置固定不動(dòng)；

(2)第一相機(jī)1和第二相機(jī)2分別采集空間目標(biāo)3在某一時(shí)刻的圖像，并將兩幅圖像及時(shí)傳輸至上位機(jī)；

(3)上位機(jī)接收第一相機(jī)1和第二相機(jī)2的采集圖像后，對(duì)兩幅圖像進(jìn)行圖像處理和特征匹配，獲得空間目標(biāo)3在第一相機(jī)1和第二相機(jī)2的圖像平面坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，分別記為(x1,y1)和(x2,y2)；

(4)已知空間目標(biāo)3在第一相機(jī)1和第二相機(jī)2的圖像平面坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)分別為(x1,y1)和(x2,y2)，上位機(jī)可以基于雙目視覺測(cè)量原理計(jì)算出空間目標(biāo)3在雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系內(nèi)的空間坐標(biāo)(x1,y1,z1)；

(5)通過適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)變換操作，上位機(jī)可以將空間目標(biāo)3在雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系內(nèi)的空間坐標(biāo)(x1,y1,z1)轉(zhuǎn)換為其在統(tǒng)一坐標(biāo)系內(nèi)的空間坐標(biāo)(x2,y2,z2)，此處以旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)坐標(biāo)系為統(tǒng)一坐標(biāo)系；

(6)針對(duì)空間目標(biāo)3在旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)坐標(biāo)系內(nèi)的空間坐標(biāo)(x2,y2,z2)，上位機(jī)通過旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)逆向算法，求解出與上述空間坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4的轉(zhuǎn)角位置θ1和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的轉(zhuǎn)角位置θ2；

(7)上位機(jī)向第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的運(yùn)動(dòng)控制單元發(fā)送指令，使第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5分別以合適的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)至指定的轉(zhuǎn)角位置θ1和θ2；

(8)在旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)作用下，激光發(fā)射器6發(fā)射的激光光束被指向空間目標(biāo)3所在的位置；

(9)當(dāng)空間目標(biāo)3的位置在雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)的有效視場(chǎng)內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，第一相機(jī)1和第二相機(jī)2將會(huì)及時(shí)地捕獲到空間目標(biāo)3的最新位置信息，并按照步驟(1)至(8)的順序引導(dǎo)第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而將激光光束的指向調(diào)整至空間目標(biāo)3的最新位置，連續(xù)地實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)空間目標(biāo)的大范圍和高精度跟蹤。

本發(fā)明中，步驟(6)所述的旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)逆向算法采用迭代法，下面具體介紹如何在給定目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)的條件下，采用迭代法逆向求解旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)中第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的相應(yīng)轉(zhuǎn)角位置；為方便描述，預(yù)先定義第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5具有相同的折射率n和楔角α。

當(dāng)已知目標(biāo)點(diǎn)p的空間坐標(biāo)為(xp,yp,zp)且求解精度設(shè)置為ε時(shí)，其中ε為求解得到的實(shí)際點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)p(xp,yp,zp)之間的絕對(duì)距離偏差，逆向求解過程應(yīng)當(dāng)在方程為z＝zp的平面上開展，求解步驟如下：

(1)假設(shè)激光光束在第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5上的出射點(diǎn)為n⁰(0,0,d1)，其中d1表示第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的布置間距；

(2)以為第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5上的出射光束向量，分別按照以下公式計(jì)算出射光束的俯仰角ρ0和方位角

式中xp、yp和zp分別表示目標(biāo)點(diǎn)p的三維坐標(biāo)；

(3)假設(shè)初始狀態(tài)下第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4保持不動(dòng)，即θ1＝0，僅令第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5旋轉(zhuǎn)至某特定的轉(zhuǎn)角位置θ2s，以保證出射光束的俯仰角到達(dá)ρ0。此處θ2s的值為

式中α為棱鏡楔角，b1,b2,m均為中間量，且分別滿足：和其中此時(shí)計(jì)算出射光束的方位角為

(4)令第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5同步旋轉(zhuǎn)即可使出射光束的方位角達(dá)到則此時(shí)第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的轉(zhuǎn)角分別為：

(5)通過步驟(4)確定兩棱鏡轉(zhuǎn)角(θ1,θ2)后，可以利用正向光線追跡法獲得激光光束在第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5上的出射點(diǎn)位置以及出射光束在平面z＝zp上的實(shí)際掃描點(diǎn)位置

(6)計(jì)算出射光束的實(shí)際掃描點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)之間的偏差，即并判斷此時(shí)光束掃描點(diǎn)是否滿足求解精度要求，即判斷是否滿足δ＜ε。

(7)若δ≥ε，則以為第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5上的出射光束向量，并重復(fù)步驟(2)至(7)的操作；若δ＜ε，則終止求解過程，確定旋轉(zhuǎn)雙棱鏡的最終轉(zhuǎn)角解為(θ1,θ2)。

本發(fā)明中，在必要的情況下，還可將雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)固定于機(jī)械臂末端或者采用合適的光學(xué)系統(tǒng)以擴(kuò)大視覺測(cè)量范圍。

本發(fā)明中，第一旋轉(zhuǎn)棱鏡和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡的驅(qū)動(dòng)裝置采用齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)或同步帶機(jī)構(gòu)中任一種。根據(jù)具體使用要求的不同，第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5可以采取完全相同的結(jié)構(gòu)參數(shù)，或在部分結(jié)構(gòu)參數(shù)上采用不同的參數(shù)配置，所述結(jié)構(gòu)參數(shù)支撐包括折射率、楔角、通光孔徑等。

本發(fā)明中，根據(jù)此方法應(yīng)用場(chǎng)合的不同，激光發(fā)射器6也應(yīng)更換不同的類型，并配備必要的輔助裝置。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明采用雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)獲取準(zhǔn)確的空間目標(biāo)信息，可以主動(dòng)地導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迅速地將激光光束指向調(diào)整至目標(biāo)位置，從而有效克服傳統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤方法需要將較多時(shí)間耗費(fèi)于區(qū)域掃描和搜索目標(biāo)的缺陷，提高了動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤的效率。

2.本發(fā)明借助迭代法來解決旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的逆向問題，可以在較低的運(yùn)算時(shí)間成本下獲得滿足要求的求解精度，為建立針對(duì)空間動(dòng)態(tài)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤策略提供有效的途徑。

3.本發(fā)明充分結(jié)合了雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，前者具有較大的成像視場(chǎng)和較高的測(cè)量精度，而后者具備高準(zhǔn)確度的光束偏轉(zhuǎn)功能，因此本發(fā)明可以在較大的空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)的高精度跟蹤。

4.本發(fā)明主要由雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)兩部分組成，其控制過程相對(duì)簡(jiǎn)單。對(duì)于雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)，僅需利用上位機(jī)控制兩臺(tái)相機(jī)同步采集并及時(shí)傳輸圖像；對(duì)于旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)，只要求上位機(jī)控制旋轉(zhuǎn)雙棱鏡分別旋轉(zhuǎn)至指定的轉(zhuǎn)角位置，因此本發(fā)明在具體實(shí)現(xiàn)方面可控性好，激光跟蹤過程的執(zhí)行效率高。

5.本發(fā)明提出的雙目視覺導(dǎo)引激光跟蹤的方法在激光加工領(lǐng)域也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于形狀極其復(fù)雜、難以通過數(shù)控加工的零部件，可以借助雙目視覺主動(dòng)地導(dǎo)引激光光束實(shí)施切割、雕刻、鉆孔或焊接等操作，從而為特種加工行業(yè)提供了一種加工效率和加工精度均可達(dá)到較高要求的技術(shù)手段。

附圖說明

圖1為高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法的示意圖，主要由雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)組成。

圖2為高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

圖3為旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)中采用的楔形棱鏡的結(jié)構(gòu)圖，其中：(a)為三維模型圖，(b)為主視圖，(c)為左視圖。

圖4為旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)中雙棱鏡的四種相對(duì)布置方案。

圖5為一種旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)逆向算法，即迭代法的示意圖。

圖6為采用迭代法求解旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)逆向問題的流程圖。

圖7為空間目標(biāo)沿任意軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)激光導(dǎo)引跟蹤過程的仿真圖。

圖8為雙目視覺導(dǎo)引激光跟蹤過程中第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的轉(zhuǎn)角曲線，即棱鏡轉(zhuǎn)角θ1和θ2隨時(shí)間t的變化情況。

圖中標(biāo)號(hào)：1為第一相機(jī)，2為第二相機(jī)，3為空間目標(biāo)，4為第一旋轉(zhuǎn)棱鏡，5為第二旋轉(zhuǎn)棱鏡，6為激光發(fā)射器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例，詳細(xì)地描述本發(fā)明的原理及其具體應(yīng)用過程，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍不限于此。

實(shí)施例1：

本發(fā)明提供一種高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法，可以在較大的空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)三維動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)跟蹤。在空間目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)過程中，由雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集目標(biāo)圖像，并基于雙目視覺測(cè)量原理計(jì)算出目標(biāo)的空間位置信息；針對(duì)目標(biāo)的空間位置信息，采用合適的逆向算法高效地求解出與之相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)雙棱鏡轉(zhuǎn)角；再迅速地控制旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)至指定的轉(zhuǎn)角位置，即可偏轉(zhuǎn)激光光束使之指向空間目標(biāo)所在的位置，保證對(duì)空間目標(biāo)的高精度和實(shí)時(shí)性跟蹤。

參見圖1，本發(fā)明的目的通過以下幾部分來實(shí)現(xiàn)：用于圖像采集和傳輸?shù)碾p目視覺測(cè)量系統(tǒng)，用于偏轉(zhuǎn)激光光束的旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)，用于發(fā)射激光光束的激光發(fā)射器，以及用于圖像處理、問題求解和上位控制的上位機(jī)。根據(jù)雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)提供的空間目標(biāo)位置信息，上位機(jī)可以及時(shí)地控制旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，使雙棱鏡到達(dá)指定的轉(zhuǎn)角位置并偏轉(zhuǎn)激光發(fā)射器產(chǎn)生的激光光束，從而確保激光光束的指向可以依據(jù)空間目標(biāo)的位置變化而做出相應(yīng)調(diào)整。

參見圖2、圖5、圖6、圖7和圖8，高精度視覺導(dǎo)引激光跟蹤方法應(yīng)用于三維動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤的詳細(xì)步驟如下：

s1.采用張正友平面標(biāo)定法標(biāo)定雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)，并且為了便于對(duì)比觀察，將第一相機(jī)1和第二相機(jī)2的圖像采集速率均設(shè)置為2幀/秒；

s2.在t＝0s時(shí)刻，利用第一相機(jī)1和第二相機(jī)2分別采集空間目標(biāo)3的圖像，并將兩幅圖像傳輸至上位機(jī)；

s3.上位機(jī)對(duì)兩幅圖像進(jìn)行處理和特征匹配，獲得空間目標(biāo)3在第一相機(jī)1的圖像平面坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)為(x1,y1)，在第二相機(jī)2的圖像平面坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)為(x2,y2)；

s4.基于雙目視覺測(cè)量原理，由空間目標(biāo)3的圖像平面坐標(biāo)可以計(jì)算出空間目標(biāo)3在雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系內(nèi)的三維坐標(biāo)為(x1,y1,z1)；

s5.通過適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)變換操作，將空間目標(biāo)3在雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系內(nèi)的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為其在圖1所示的統(tǒng)一坐標(biāo)系oxyz(即旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)坐標(biāo)系)內(nèi)的三維坐標(biāo)，可得(x2,y2,z2)＝(51.9615,10.0000,389.5280)；

s6.針對(duì)空間目標(biāo)的三維坐標(biāo)信息，利用圖5和圖6所示的迭代法逆向求解第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4的轉(zhuǎn)角和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5的轉(zhuǎn)角，結(jié)果為(θ1,θ2)＝(147.8928°,245.9437°)；

s7.上位機(jī)向旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制單元發(fā)送指令，使第一旋轉(zhuǎn)棱鏡4和第二旋轉(zhuǎn)棱鏡5分別旋轉(zhuǎn)至θ1＝147.8928°和θ2＝245.9437°的轉(zhuǎn)角位置；

s8.激光光束在旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)作用下準(zhǔn)確地指向空間目標(biāo)3的位置；

s9.此后每隔0.5秒重復(fù)步驟s2至s8的操作，直至t＝10s時(shí)刻結(jié)束時(shí)，雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)依次獲得空間目標(biāo)3在21個(gè)不同位置的三維坐標(biāo)如圖7所示，并由此求解旋轉(zhuǎn)雙棱鏡系統(tǒng)的相應(yīng)轉(zhuǎn)角曲線如圖8所示，以保證激光光束能夠始終跟蹤空間目標(biāo)3的位置變化。