數(shù)字式光學(xué)自準(zhǔn)直方法研究.pdf

1、本課題研究的數(shù)字式光學(xué)自準(zhǔn)直方法,在傳統(tǒng)光學(xué)自準(zhǔn)直原理的基礎(chǔ)上,使用高精度數(shù)字?jǐn)z像機(jī)接收光學(xué)自準(zhǔn)直圖像,通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口傳輸至計算機(jī),采用數(shù)字圖像處理技術(shù)和亞像素定位算法對采集的圖像進(jìn)行處理和分析,利用雙頻激光干涉儀和精密轉(zhuǎn)臺在系統(tǒng)全量程范圍內(nèi)完成標(biāo)定,并與雙頻激光干涉儀的測量結(jié)果進(jìn)行了比對。
　　 本課題建立并研究了數(shù)字式光學(xué)自準(zhǔn)直系統(tǒng)。本系統(tǒng)在傳統(tǒng)光學(xué)自準(zhǔn)直方法的基礎(chǔ)上,使用高精度數(shù)字?jǐn)z像機(jī)接收自準(zhǔn)直圖像,將圖像送入計算機(jī),

2、利用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
　　 本課題對數(shù)字?jǐn)z像機(jī)接收的自準(zhǔn)直圖像進(jìn)行了圖像處理和定位算法研究。對自準(zhǔn)直圖像的處理包括預(yù)處理和圖像分割等；本課題著重研究了圖像十字線的亞像素定位算法,提出了基于灰度的高斯曲線最小二乘擬合算法,得到目標(biāo)直線上的點(diǎn)中心,對這些中心點(diǎn)作最小二乘直線擬合,得到直線的精確位置,聯(lián)立目標(biāo)十字的兩直線方程求出十字中心和像素的偏移,進(jìn)而計算出待測角度。
　　 本課題研究了系統(tǒng)的標(biāo)定方法。利用HP552

3、8A雙頻激光干涉儀和精密轉(zhuǎn)臺完成了系統(tǒng)標(biāo)定。本課題詳細(xì)討論了標(biāo)定裝置的調(diào)整方法,研究了轉(zhuǎn)臺步長及用作標(biāo)定的角度間隔對標(biāo)定的影響。將插值法與雙頻激光干涉儀的測量結(jié)果進(jìn)行了比對；與分段三次樣條插值法相比,分段線性插值法具有測量精度高、計算簡單等優(yōu)點(diǎn)。
　　 比對結(jié)果表明,選取的標(biāo)定間隔從4秒到100秒變化時,均差在零秒上下波動,標(biāo)準(zhǔn)差在0.4秒波動。隨著標(biāo)定間隔的增加,均差波動加大,標(biāo)準(zhǔn)差也逐漸變大,但兩者的變化都極為緩慢,均差絕對