红外相机光轴标定研究

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1、红外相机光轴标定研究　　摘要：随着红外技术的不断发展，红外成像定位系统在现代工程测量中的应用越来越广泛。大部分测量系统一般都会选取红外相机的光轴作为系统的参照基准，因此红外相机的光轴标定的准确性将直接决定整套测量系统的准确度等级。激光跟踪仪是空间尺寸测量的一种常用仪器，它可以建立笛卡尔三维坐标系将空间任意点以坐标点形式表示出来，通过坐标点确定系统中点、线、面之间的几何位置关系。利用三靶球位置坐标原理将红外相机的光轴等虚拟参数以空间坐标点的方式标示出来，为后续试验人员的校准定位工作提供一定的技术依据和参考。　　关键词：　　红外相机；激光跟踪仪；光轴　　中图分类号：TH741文献

2、标志码：Adoi：10.3969/j.issn.10055630.2017.01.008　　Studyoncalibrationmethodofinfraredcameraopticalaxis　　CHENJigang1，2，ZHUQin2，YUFang2，BAOXiaofeng2，YUHuachang2，ZHANGRongfu1　　（1.SchoolofOpticalElectricalandComputeEngineering，University　　ofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；　　2.Sh

3、anghaiPrecisionMetrology&TestResearchInstitute，Shanghai201108，China）　　Abstract：　　Withthedevelopmentofinfraredtechnology，theapplicationofinfraredimagingsysteminmodernengineeringmeasurementismoreandmorewidely.Mostofthemeasuringsystemgenerallychoosetheinfraredcameraopticalaxisasthereferencesys

4、tem.Sotheaccuracyoftheopticalaxisandtheimagecenteroftheinfraredimagingsystemwilldirectlydeterminetheaccuracyofthemeasurementsystem.Lasertrackerisakindofspacesizemeasurementinstruments，whichcanmarkanycoordinatepointbyestablishing3dcoordinatesystemandthenusecoordinatepointtodeterminethepositi

5、onrelationsofpointline，surface.Acalibrationmethodofinfraredimagingsystembasedonlasertrackerauxiliarycanobtainvirtualaxiscamera3dcoordinatequicklyandaccuratelytoconveniencefortheoperators.　　Keywords：　　infraredcamera；lasertracker；opticalaxis　　引言　　?D像检测因其非接触、并行、高效、适应范围广等特点，使其在现代工程测量中的应用越来越广。随着

6、CCD应用领域的扩大，其结构性能也不断变化以适应不断发展的使用要求。目前已出现了多种CCD结构类型，从紫外到超长波红外不同波段的探测器，红外CCD也随之进入人们的视线[12]。由于摄像机镜头均有畸变等像差，测量时均需标定以减弱这些像差的影响[35]。在军事领域的应用发展尤为迅速，其中利用红外导引头的近距离跟踪系统是其典型应用。由于红外CCD被密封在隔热的真空体内，无法直接测量其准确位置，因此，本文利用激光跟踪仪，提出一种红外CCD相机光轴标定方法，即通过标定获得封装后的红外相机的像心及其光轴坐标值。　　3结论　　通过上述标定，无论将红外CCD相机置于何处，只要其相机的3个靶球

7、互相位置不发生改变，通过各点坐标的转化即可得到像心和光轴坐标值。利用这种光轴标定方法，即可得到其相机在空间系统上的具体位置，以便测量应用。　　参考文献：　　[1]吴宗凡.红外热像仪的原理和技术发展[J].现代科学仪器，1997（2）：2830.　　[2]崔美玉.论红外热像仪的应用领域及技术特点[J].中国安防，2014（12）：9093.　　[3]张小玉，宫贺，齐琦.基于OpenCV的长波红外摄像机标定研究[J].电子设计工程，2015，23（1）：181184.　　[4]马岩，王振宏，龚琳.基于RAC