[发明专利]一种非共轴成像的图像配准装置、图像配准方法及系统

说明书

本发明公开了一种非共轴成像的图像配准装置、图像配准方法及系统。所述图像配准装置包括：光源、网格板、平行光管、非共轴光学系统以及计算机；所述光源、所述网格板、所述平行光管的光轴以及所述非共轴光学系统的光轴处于同一水平面上；所述网格板设于所述平行光管内；所述非共轴光学系统与所述计算机电连接。采用本发明所提供的图像配准装置、图像配准方法及系统，以非机械装调的方式进行图像配准，从而能够提高图像配准精度。

技术领域

本发明涉及非共轴相机空间超分辨率配准技术领域，特别是涉及一种非共轴成像的图像配准装置、图像配准方法及系统。

背景技术

对于远距离光学测量系统而言，光学系统所接收到的信号受到大气分子影响，信号动态变化极大，近场信号和远场信号存在明显差别，光学系统需要提高接收视场角以增加探测距离，随着光电系统复合程度的增加，其光轴间距也越来越大，这对传统的光轴一致性带来了新的挑战，当光学系统采用两个相机进行空间测量时，由于机械装调精度不高，只能通过经验调整尽可能地使得共光轴成像，精度仅能达到像素级别，并且机械装调呈现的结果是在一个平面上，而不能在空间中呈现，但是由于无论如何机械装调两个相机的相对位置，都不能使得两个相机的光轴处于同一方向，因此，导致采用机械装调方式对非共轴光学系统进行配准时，得到的图像配准精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种非共轴成像的图像配准装置、图像配准方法及系统，以解决现有技术中采用机械装调方式对非共轴光学系统的图像配准精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种非共轴成像的图像配准装置，包括：光源、网格板、平行光管、非共轴光学系统以及计算机；

所述光源、所述网格板、所述平行光管的光轴以及所述非共轴光学系统的光轴处于同一水平面上；所述网格板设于所述平行光管内；

所述非共轴光学系统与所述计算机电连接；所述非共轴光学系统包括第一相机以及第二相机；所述光源所发出的光线通过所述网格板以及所述平行光管，再进入所述非共轴光学系统，调整所述网格板在所述平行光管中的位置使得所述第一相机清晰成像，得到网格板第一位置；使得所述网格板第一位置与所述第一相机的焦距相匹配，得到第一图像；所述第一图像的中心为由所述第一相机采集到的所述网格板的第一成像中心；再次调整所述网格板在所述平行光管中的位置使得所述第二相机清晰成像，得到网格板第二位置；使得所述网格板第二位置与所述第二相机的焦距相匹配，得到第二图像；所述第二图像的中心为由所述第二相机采集到的所述网格板的第二成像中心；由所述计算机对所述第一图像以及所述第二图像进行配准，得到配准图像。

一种非共轴成像的图像配准方法，所述配准方法应用于一种非共轴成像的图像配准装置，所述图像配准装置包括：光源、网格板、平行光管、非共轴光学系统以及计算机；所述光源、所述网格板、所述平行光管的光轴以及所述非共轴光学系统的光轴处于同一水平面上；所述网格板设于所述平行光管内；所述非共轴光学系统与所述计算机电连接；所述非共轴光学系统包括第一相机以及第二相机；所述光源所发出的光线通过所述网格板以及所述平行光管，再进入所述非共轴光学系统，调整所述网格板在所述平行光管中的位置使得所述第一相机清晰成像，得到网格板第一位置；使得所述网格板第一位置与所述第一相机的焦距相匹配，得到第一图像；所述第一图像的中心为由所述第一相机采集到的所述网格板的第一成像中心；再次调整所述网格板在所述平行光管中的位置使得所述第二相机清晰成像，得到网格板第二位置；使得所述网格板第二位置与所述第二相机的焦距相匹配，得到第二图像；所述第二图像的中心为由所述第二相机采集到的所述网格板的第二成像中心；由所述计算机对所述第一图像以及所述第二图像进行配准，得到配准图像。

所述图像配准方法包括：

获取所述第一相机的第一相机参数以及所述第二相机的第二相机参数；所述第一相机参数包括焦距、景深；所述第二相机参数包括焦距、景深；

根据所述第一相机参数确定所述第一图像；