光栅光谱仪的像质会受到入射光偏振特性的影响，为解决这一问题，通常在系统中加入消偏器来减小仪器的偏振响应。晶体材料的双折射特性在光学原理上可产生消偏效果，常被用来加工成各种类型的消偏器。基于矩阵光学原理对H-V消偏器及双巴比涅消偏器的Muller矩阵及残余偏振度理论表达式做了分析，给出了残余偏振度与工作波长、消偏器楔角、入射光瞳面积及入射光偏振角等参量之间的关系，在此基础上研制了一款应用于某光栅光谱仪的双巴比涅消偏器，经过计算，当楔角0.6°，入射光瞳直径20.6 mm时，双巴比涅消偏器在0.4 ~0.9 μm波长范围内残余偏振度优于3%，并且像分离满足使用要求，具有很强的工程实践性。
消偏器 石英晶体 穆勒矩阵 残余偏振度 depolarizer quartz crystal Muller matrix residual polarization 红外与激光工程
2020, 49(7): 20190544
华南农业大学 工程学院, 广东 广州 510642
物理点的三维定位是计算机视觉实现特征提取、模式识别、测绘、运动分析的基础, 为了减少遮挡的影响及增大视场面积, 可以通过多视图实现点的三维定位, 但目前使用专门仪器设备及专门软件实现, 定位的点数、二次开发功能都有一定限制。本论文提出一种基于直接线性变换(Direct Linear Transformation, DLT)的物体上点的世界坐标系下的三维定位方法, 适用于单台相机移动获取的多视图实现的静态结构体点的定位, 也适合于多台相机同时拍摄获取的机器上点的三维动态定位。采用DLT方法进行各相机(或不同位置下的相机)进行标定获取内外参数, 即布置6个以上不共面且坐标已知的控制点, 根据空间三维坐标与图像二维坐标的线性变换关系列出方程组, 通过最小二乘法对相机内外参数进行线性估计; 再利用这些内外参数实现点的三维定位, 即依据空间几何线-线交会原理利用最小二乘法求解实现空间点的世界坐标测量。论文论证了本方法的原理, 提出了方法的步骤, 并以水田平地机为试验平台, 测量平地铲上待测点的世界坐标来验证。试验结果表明: 该方法测得的坐标在X,Y,Z方向的平均绝对误差为4.19 mm, 3.97 mm, 3.69 mm, 空间相对距离误差为0.81%, 满足一般测量精度要求。进一步提高精度可以考虑在标定步骤中校正相机失真。基于一台或多台相机得到的多视图, 该方法能够实现任意多个物理点的世界坐标测量, 测量结果不受相机位置影响。
DLT方法 多视图 相机标定 三维定位 机器视觉 Direct Linear Transformation(DLT) multiple view geometry camera calibration 3D positioning machine vision
