陳繼剛 祝卿 俞芳 包曉峰 余華昌 張榮福

摘要： 隨著紅外技術(shù)的不斷發(fā)展，紅外成像定位系統(tǒng)在現(xiàn)代工程測量中的應用越來越廣泛。大部分測量系統(tǒng)一般都會選取紅外相機的光軸作為系統(tǒng)的參照基準，因此紅外相機的光軸標定的準確性將直接決定整套測量系統(tǒng)的準確度等級。激光跟蹤儀是空間尺寸測量的一種常用儀器，它可以建立笛卡爾三維坐標系將空間任意點以坐標點形式表示出來，通過坐標點確定系統(tǒng)中點、線、面之間的幾何位置關(guān)系。利用三靶球位置坐標原理將紅外相機的光軸等虛擬參數(shù)以空間坐標點的方式標示出來，為后續(xù)試驗人員的校準定位工作提供一定的技術(shù)依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：

紅外相機； 激光跟蹤儀； 光軸

中圖分類號： TH 741文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2017.01.008

Study on calibration method of infrared camera optical axis

CHEN Jigang1，2， ZHU Qin2， YU Fang2， BAO Xiaofeng2， YU Huachang2， ZHANG Rongfu1

（1.School of OpticalElectrical and Compute Engineering， University

of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China；

2.Shanghai Precision Metrology & Test Research Institute， Shanghai 201108， China）

Abstract：

With the development of infrared technology，the application of infrared imaging system in modern engineering measurement is more and more widely.Most of the measuring system generally choose the infrared camera optical axis as the reference system.So the accuracy of the optical axis and the image center of the infrared imaging system will directly determine the accuracy of the measurement system.Laser tracker is a kind of space size measurement instruments，which can mark any coordinate point by establishing 3d coordinate system and then use coordinate point to determine the position relations of point line，surface.A calibration method of infrared imaging system based on laser tracker auxiliary can obtain virtual axis camera 3d coordinate quickly and accurately to convenience for the operators.

Keywords：

infrared camera； laser tracker； optical axis

引言

圖像檢測因其非接觸、并行、高效、適應范圍廣等特點，使其在現(xiàn)代工程測量中的應用越來越廣。隨著CCD應用領(lǐng)域的擴大，其結(jié)構(gòu)性能也不斷變化以適應不斷發(fā)展的使用要求。目前已出現(xiàn)了多種CCD結(jié)構(gòu)類型，從紫外到超長波紅外不同波段的探測器，紅外CCD也隨之進入人們的視線[12]。由于攝像機鏡頭均有畸變等像差，測量時均需標定以減弱這些像差的影響[35]。在軍事領(lǐng)域的應用發(fā)展尤為迅速，其中利用紅外導引頭的近距離跟蹤系統(tǒng)是其典型應用。由于紅外CCD被密封在隔熱的真空體內(nèi)，無法直接測量其準確位置，因此，本文利用激光跟蹤儀，提出一種紅外CCD相機光軸標定方法，即通過標定獲得封裝后的紅外相機的像心及其光軸坐標值。

3結(jié)論

通過上述標定，無論將紅外CCD相機置于何處，只要其相機的3個靶球互相位置不發(fā)生改變，通過各點坐標的轉(zhuǎn)化即可得到像心和光軸坐標值。利用這種光軸標定方法，即可得到其相機在空間系統(tǒng)上的具體位置，以便測量應用。

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（編輯：張磊）