作者单位
摘要
北京空间机电研究所 先进光学遥感技术北京市重点实验室,北京 100094
遥感相机光学系统畸变系数作为影响相机在轨成像质量的关键因素,其检测精度一直以来都是遥感相机研制过程中的核心环节。传统的测角法主要依靠高精度二维转台,实现了光学系统视场角与像高之间的精准对应,该方法对测试设备和测试环境要求苛刻。随着相机焦距、口径和体积的增大,对于转台设备的尺寸与测量精度也日渐提升,单纯依靠提升测试设备性能无法满足后续各类高性能遥感相机的研制需求,尤其对于垂直装调类超大口径空间高分辨率光学系统,该方法不可行。在传统精密测角法的基础上,提出一种基于干涉原理的空间高分辨率光学系统几何畸变标定技术,相比于传统的精密测角法,该方法在同等测试精度的基础上,具备更广泛的适用性,其不再受限于测试设备的尺寸与精度限制,可同时满足各种类型遥感相机的畸变测试需求。文中详细介绍了该畸变测试方的基本原理、测试方法与误差链路,并对该畸变测试方法进行了应用验证,将结果与传统畸变测试方法进行对照,表明该方法的测试精度满足遥感相机的研制要求且适用范围更广,对航天长焦距大口径遥感相机研制及畸变测试有参考借鉴意义。
畸变 空间高分辨率 垂直装调 干涉原理 distortion space high spatial resolution vertical installation and adjustment interference principle 
红外与激光工程
2023, 52(4): 20220862
作者单位
摘要
北京空间机电研究所 先进光学遥感技术北京市重点实验室,北京 100094
在空间站机械臂中,双目视觉系统作为其重要组成部分,能够引导机械臂自主完成对目标的定位和捕获。内外参标定技术是双目相机高精度获取合作目标位置、方向等运动信息进而进行三维重建的首要前提和重要保障。文中提出了一种基于光束法平差算法的双目视觉系统内外参标定技术,采用三维靶标场作为标定目标,并将高精度测角设备经纬仪作为精测基准,通过坐标转换解算分步得到相机的内、外参数。实验表明,该方法标定的相机内参重投影误差小于0.5个像元,外参测试误差为±0.19 mm,有较高的测试精度和鲁棒性,为机械臂实施视觉闭环自主捕获合作目标提供可靠依据。
双目视觉系统 内外参 光束法平差 空间关系 binocular vision system internal and external parameters bundle adjustment spatial relationship 
红外与激光工程
2021, 50(9): 20200525
作者单位
摘要
北京空间机电研究所 先进光学遥感技术北京市重点实验室, 北京 100094
航天遥感相机的畸变作为相机的重要参数, 其测试精度直接关系到相机获取图像后的图像处理精度。对于航天非测绘遥感相机, 在设计之初往往对其光学系统的畸变设计要求没有测绘相机高, 其光学系统的畸变一般会比较大, 需要对此类遥感相机, 特别是视场较大的遥感相机的畸变进行精确测试, 为其在轨飞行检校提供比较精确的初始条件。文中在经典的精密测角方法的基础上, 建立了针对大畸变航天遥感相机的数学模型, 针对视场较大、弧形畸变较大的测试难点提出了合理可行的测试思路, 完成了被测相机的高精度畸变测试, 取得了理想的效果。实际测试结果表明: 畸变测试精度优于1.8 μm(1σ), 可以满足被测相机的高精度畸变测试需求, 对航天非测绘大视场遥感相机畸变测试有参考借鉴意义。
非测绘 大视场 遥感相机 畸变 non-mapping large field of view remote sensing camera distortion 
红外与激光工程
2018, 47(11): 1117003
作者单位
摘要
北京空间机电研究所, 北京 100190
机械臂视觉相机除了有视觉监视作用外,还可以对观测目标进行三维位姿测试。在相机整星安装阶段,需要将相机坐标系引入到相机安装坐标系中。由于相机坐标系的原点为针孔模型的投影中心,为一虚拟位置,无法通过直接测量的方式给出其具体位置。提出了一种基于自标定技术引出相机坐标系的方法,该方法通过相机对目标拍照,根据多幅图像间的对应匹配特征点,可得出相机的方位参数,进而引出相机坐标系。该方法简单直接,引出精度可达±0.117 mm,能够满足测试需求和测试精度,对摄影测量相机的装调具有指导意义。
机械臂 坐标系 自标定 空间关系尺寸 space manipulator coordinate system self-calibration space relationship 
光学与光电技术
2017, 15(1): 34

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