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1、基于计算机视觉的平视显示器视差测量方法的研究第29卷第5期应用光学Vol.29No.52008年9月JournalofAppliedOpticsSep.2008文章编号:1002-2082(2008)05-0740-05基于计算机视觉的平视显示器视差测量方法的研究田 苗,刘 钧,高 明(西安工业大学光电工程学院,西安710032)摘 要: 针对平视显示器的视差测量要求,在分析各种传统检测方法的基础上,提出了一种利用CCD和数字图像处理技术相结合的基于计算机视觉的视差自动测量方法。详细论述了该方法的测量原理,推导并建立了视差角与离焦量的关系,对该测量装置的光学系
2、统进行了合理设计,并对后期图像处理和分析进行了具体研究。该方法利用CCD取代人眼的主观判读,测量精度在30″以内,具有快速准确、定量直观等特点,大大提高了平视显示器的调校精度和效率。关键词: 平视显示器;视差;CCD;数字图像处理中图分类号:TN206文献标志码:AParallaxmeasurementofHUDbasedoncomputervisionTIANMiao,LIUJun,GAOMing(SchoolofOptoelectronicEngineering,Xi′anInstituteofTechnology,Xi′—————————————————
3、——————————————————————————————an710032,China)Abstract:Inordertoimprovetheparallaxmeasurementaccuracyofthehead-updisplay(HUD),anewmethodbasedonthecomputervision,CCDanddigitalimageprocessingtechnologyisputforwardbasedontheanalysisofvarioustraditionalmeasurements.Theprinciplewasdiscuss
4、edandformulaswerededuced.Thedesignoftheopticalsystemwasperformed,andthemethodofimageprocessingwasinvestigated.ThismethodadoptsCCDinsteadofthesubjectiveinterpretation,thusthemeasuementaccuracyofparallaxiswithin30″.Thenewmethodisnotonlyfastandaccurate,butalsostraightfordandqunatilized
5、.ThealignmentaccuracyandefficiencyofHUDsareimprovedgreatly.Keywords:head-updisplay;parallax;CCD;digitalimageprocessing引言平视显示器是航空火控系统的重要组成部分,飞行员通过它可以同时看到飞机内部图像信息和外界真实背景,在对敌瞄准攻击中起着至关重要的作用[1]。平视显示器的光学组件是以准直原理工作的,作为图像源平面的CRT分划面或者备用环分划面应该位于光学系统的焦平面上。如果图像源平面偏离了光学系统的焦平面,则同一字符点给出的瞄准线不平行,就会造
6、成视差。视差是平视显示器的一项重要光学性能指标,视差的调校是在视差检测基础上进行的,视差检测设备至关重要。大视场平———————————————————————————————————————————————行光管可用作视差检测设备,采用摆头观测法,由平视显示器图像源字符相对于平行光管分划图像的移动来判定视差的大小[2]。另一种视差检测和调校设备是俄罗斯生产的示数观测镜。通过示数观测镜观察平视显示器分划收稿日期:2008-06-02; 修回日期:2008-07-01作者简介:田苗(1984-),女,山西省朔州市人,西安工业大学硕士研究生,主要从事光电仪器设计方
7、面的研究。E-:?741?面,检查其中心区域标示竖垂分度的水平短线是否存在二次重影。若存在二次重影则说明平视显示器存在视差,调校后再次检测,直到二次重影消失。这两种方法需要依靠人眼来判读,主观误差较大,测量精度较低,而且对视差的检测是不定量的,故不适用于最终测试。精心调校后的平视显示器仍存在残留视差,应经过最终测试获取数据,以确认其视差是否符合技术要求。针对原有视差检测设备的不足,本文提出了CCD和数字图像处理技术相结合的基于计算机视觉的视差自动检测方法,提高了测量精度,实现了检测的数字化。[3]器图像源平面的轴向位置,完成视差的调校;同时可以对残留视差进行最
8、终测试获取数据,以此来判读被测平视显示
