基于星点法的小视场镜头畸变测量研究

许维星; 乔卫东; 杨建峰; 葛伟; 薛彬; 马丽华

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.005

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基于星点法的小视场镜头畸变测量研究

许维星 , 乔卫东 , 杨建峰 , 葛伟 , 薛彬 , 马丽华

文章导航 > 激光技术 > 2011 > 35(5): 593-595,643

引用本文:

Citation:

基于星点法的小视场镜头畸变测量研究

1.
中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术实验室, 西安 710119;
2.
中国科学院研究生院, 北京 100039;
3.
空军工程大学电讯工程学院, 西安 710051

作者简介: 许维星(1984-)，女，硕士，主要从事机载与星载光电信息处理方面的研究。Email:xuweixing2008@126.com.

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(60808028)
中图分类号: O436

Study about distortion measurement of NFOV lens based on star point method

1.
Spectral Imaging Technique Laboratory, Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Xi'an710119, China;
2.
Graduate University, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China;
3.
Telecommunication Engineering Institute, Air Force Engineering University, Xi'an 710051, China
CLC number: O436

摘要: 为了研究采用星点法的小视场镜头畸变测量，选择星点像中心判读和星点选择两方面作为切入点。针对星点像中心判读，在对比了传统的质心算法的基础上，采用将最大类间方差算法与重心计算相结合的方法以提高星点定位的准确性。针对星点选择，为保证星点定位的稳定性以及畸变计算的精准度，用实验方法分析了星点大小的不同对于畸变测量中星点像定位稳定性的影响，选择整个视场内同一水平线下不同位置的y坐标值均方差为1/71像元的星点进行实验，通过实验测得了实际镜头的绝对畸变和相对畸变。结果表明，该方法测得的镜头畸变精度高，可达到航天级应用要求。
- 图像处理 /
- 小视场 /
- 畸变测量 /
- 重心计算 /
- 最大类间方差算法 /
- 星点选择
Abstract: In order to measure the distortion of the narrow field of view (NFOV) lens by means of star point method, both star point center orientation and star size, affecting the accuracy of the distortion measurement, were studied. First of all, in order to improve the star positioning accuracy, Otsu algorithm and the barycenter calculation were combined to calculate the location of star point. At the same time, the calculated results were compared with the traditional centroid algorithm. Then, the effect of the star size on the stability of the star point positioning was analyzed in the experiments. Finally, the absolute and relative distortion of the lens was measured for the star points whose mean square error of coordinates is 1/71 pixel. The results show that the distortion of the NFOV lens can be measured with high precision and this method can meet space application.
- image processing /
- narrow field of view /
- distortion measurement /
- gravity calculation /
- Otsu algorithm /
- star choice

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基于星点法的小视场镜头畸变测量研究

作者简介: 许维星(1984-)，女，硕士，主要从事机载与星载光电信息处理方面的研究。Email:xuweixing2008@126.com

1. 中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术实验室, 西安 710119;
2. 中国科学院研究生院, 北京 100039;
3. 空军工程大学电讯工程学院, 西安 710051

收稿日期: 2010-11-17
录用日期: 2011-01-06
网络出版日期: 2011-09-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(60808028)

关键词:

摘要: 为了研究采用星点法的小视场镜头畸变测量，选择星点像中心判读和星点选择两方面作为切入点。针对星点像中心判读，在对比了传统的质心算法的基础上，采用将最大类间方差算法与重心计算相结合的方法以提高星点定位的准确性。针对星点选择，为保证星点定位的稳定性以及畸变计算的精准度，用实验方法分析了星点大小的不同对于畸变测量中星点像定位稳定性的影响，选择整个视场内同一水平线下不同位置的y坐标值均方差为1/71像元的星点进行实验，通过实验测得了实际镜头的绝对畸变和相对畸变。结果表明，该方法测得的镜头畸变精度高，可达到航天级应用要求。