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专利号: 2018102582912
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光学系统,其特征在于,包括:光源,在所述光源的一侧依次设有平行光管以及摄远光学系统,所述摄远光学系统与计算机相连接;

所述平行光管内设有网格板;

所述光源、所述平行光管以及所述摄远光学系统的底部分别设有调整台;所述调整台用于调整所述光源、所述平行光管以及所述摄远光学系统的位置;

所述摄远光学系统包括卡塞格林反射结构、透镜、分光棱镜、可见光相机、滤光片、反射镜以及近红外相机;所述透镜包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜;所述摄远光学系统接收所述光源所发射的光线,由所述卡塞格林反射结构经由所述第一透镜传播到所述分光棱镜上;所述分光棱镜将所述光线分为两路,第一路光线通过第二透镜由所述可见光相机所采集,调整所述网格板以及所述摄远光学系统的位置,得到可见光图像;第二路光线通过所述滤波片,再经所述反射镜将所述第二路光线通过所述第三透镜由所述近红外相机所采集,再次调整所述网格板以及所述摄远光学系统的位置,得到近红外图像;对所述可见光图像以及所述近红外图像进行坐标系转换,得到可见光无畸变图像以及近红外无畸变图像。

2.一种光学系统畸变校正方法,其特征在于,所述畸变校正方法应用于权利要求1的一种光学系统,所述畸变校正方法包括:获取平行光管产生平行光时的第一平行光管透镜焦距;

根据所述第一平行光管透镜焦距确定可见光图像以及近红外图像;

以入射光的光轴为Z轴,垂直于光轴的平面为XOY面,建立图像坐标系;

获取网格板内的单位正方形的边长;所述网格板包括多个单位正方形;

根据所述边长确定所述单位正方形对应的像素点;

根据所述像素点以及所述图像坐标系确定坐标变换矩阵;所述坐标变换矩阵用于将畸变图像变换到无畸变图像;所述畸变图像为可见光图像以及近红外图像;所述无畸变图像包括可见光无畸变图像以及近红外无畸变图像;

根据所述可见光图像以及所述变换矩阵确定可见光无畸变图像;

根据所述近红外图像以及所述变换矩阵确定近红外无畸变图像。

3.根据权利要求2所述的畸变校正方法,其特征在于,所述根据所述第一平行光管透镜焦距确定可见光图像以及近红外图像,具体包括:根据所述第一平行光管透镜焦距确定所述平行光管的可见光调整距离;

根据所述可见光调整距离确定可见光图像。

4.根据权利要求3所述的畸变校正方法,其特征在于,所述根据所述第一平行光管透镜焦距确定可见光图像以及近红外图像,具体包括:根据所述第一平行光管透镜焦距确定第二平行光管透镜焦距;

根据所述第二平行光管透镜焦距确定所述平行光管的近红外调整距离;

根据所述近红外调整距离确定近红外图像。

5.根据权利要求2所述的畸变校正方法,其特征在于,所述根据所述边长确定所述单位正方形对应的像素点,具体包括:根据所述边长,利用小孔成像模型确定所述单位正方形对应的像素点。

6.根据权利要求2所述的畸变校正方法,其特征在于,所述根据所述像素点以及所述图像坐标系确定坐标变换矩阵,具体包括:获取世界坐标系;

根据所述世界坐标系以及所述图像坐标系确定世界-图像变换矩阵;

根据所述像素点以及所述世界-图像变换矩阵确定坐标变换矩阵。

7.一种光学系统畸变校正系统,其特征在于,包括:第一平行光管透镜焦距获取模块,用于获取平行光管产生平行光时的第一平行光管透镜焦距;

图像确定模块,用于根据所述第一平行光管透镜焦距确定可见光图像以及近红外图像;

图像坐标系建立模块,用于以入射光的光轴为Z轴,垂直于光轴的平面为XOY面,建立图像坐标系;

边长获取模块,用于获取网格板内的单位正方形的边长;所述网格板包括多个单位正方形;

像素点确定模块,用于根据所述边长确定所述单位正方形对应的像素点;

坐标变换矩阵确定模块,用于根据所述像素点以及所述图像坐标系确定坐标变换矩阵;所述坐标变换矩阵用于将畸变图像变换到无畸变图像;所述畸变图像为可见光图像以及近红外图像;所述无畸变图像包括可见光无畸变图像以及近红外无畸变图像;

可见光无畸变图像确定模块,用于根据所述可见光图像以及所述变换矩阵确定可见光无畸变图像;

近红外无畸变图像确定模块,用于根据所述近红外图像以及所述变换矩阵确定近红外无畸变图像。

8.根据权利要求7所述的畸变校正系统,其特征在于,所述图像确定模块具体包括:可见光调整距离确定单元,用于根据所述第一平行光管透镜焦距确定所述平行光管的可见光调整距离;

可见光图像确定单元,用于根据所述可见光调整距离确定可见光图像。

9.根据权利要求8所述的畸变校正系统,其特征在于,所述图像确定模块具体包括:第二平行光管透镜焦距确定单元,用于根据所述第一平行光管透镜焦距确定第二平行光管透镜焦距;

近红外调整距离确定单元,用于根据所述第二平行光管透镜焦距确定所述平行光管的近红外调整距离;

近红外图像确定单元,用于根据所述近红外调整距离确定近红外图像。

10.根据权利要求7所述的畸变校正系统,其特征在于,所述像素点确定模块具体包括:像素点确定单元,用于根据所述边长,利用小孔成像模型确定所述单位正方形对应的像素点。