CN101813474B - 一种标定光轴上的点在ccd上成像位置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明标定光轴上的点在CCD上成像位置的方法属于光电测量技术领域，该方法包括如下步骤：把光学测量***放在带有导轨的平台上，并调平平台、测量***和目标架，固定目标架；分别给目标架和测量***上电，设定光轴上的点在CCD上成像位置为W；把测量***移到平台的位置一，控制测量***对目标架进行测量，得到的测量Z值为Z1，Z为测量***光轴与目标架上两目标点连线中点的高度差；把测量***移到平台的位置二，控制测量***对目标架进行测量，得到的测量Z值为Z2；比较Z1和Z2，若Z1、Z2不相等，则重新设定W的位置，然后重复测量Z1、Z2，直到Z1＝Z2为止，则这时W的位置为光轴上的点在CCD上成像的位置。本发明操作简单，实用性强，标定精度高。

Description

一种标定光轴上的点在CCD上成像位置的方法
技术领域
本发明属于光电测量技术领域，涉及一种标定光轴上的点在CCD上成像位置的方法。
背景技术
光电测量方法是现阶段应用最多的精密测量方法，广泛应用于航天、航海、卫星测绘等国防建设以及工业制造和日常生活中。随着光电测量方法的广泛应用，要求的测量精度也越来越高，测量的科目也越来越多。在许多测量中需要标定出光轴上的点在CCD上的成像位置，以便在测量中作为测量零位。在以前的设备中标定CCD的零位一般是用大口径平行光管来标定。利用平行光管中星点的成像以及正倒镜来确定零位。这种方法只能对不少于两轴的光电测量***即能打倒镜的***使用，有一定的局限性。再者这种方法是通过正倒镜两次测量来消除误差确定零位，这就在理论上要求光学***的正镜测量的条件和倒镜测量的条件完全相同，稍有不同就会带来误差，所以这种测量方法对操作的要求比较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种标定光轴上的点在CCD上成像位置的方法，其操作简单，实用性强，标定精度高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种标定光轴上的点在CCD上成像位置的方法，包括如下步骤：
1)把光学测量***放在带有导轨的平台上，并对平台调平；
2)调平光学测量***，调平目标架并且固定目标架；
3)分别给目标架和光学测量***上电，设定光轴上的点在CCD上的成像位置为W；
4)把光学测量***移动到平台的位置一，控制光学测量***对目标架进行测量，得到的测量Z值为Z1，其中，Z为光学测量***光轴与目标架上两目标点连线中点的高度差；
5)把光学测量***移动到平台的位置二，控制光学测量***对目标架进行测量，得到的测量Z值为Z2；
6)比较Z1和Z2，如果Z1和Z2不相等，则重新设定W的位置，然后重复步骤4)、5)、6)，直到Z1和Z2相等为止，则这时W的位置为光轴上的点在CCD上成像的位置。
本发明的有益效果是：该方法的原理及操作比较简单，具有较强的实用性；该方法的标定精度高，如果只需要较低的标定精度时，还可以简化标定过程。
附图说明
图1是本发明标定光轴上的点在CCD上成像位置方法的示意图。
图2是本发明标定光轴上的点在CCD上成像位置方法的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细地描述：
如图1所示，本实例所需的实验器材有：大理石平台、光学测量***、目标架，其中光学测量***中光学***的焦距f＝30mm，目标架中两目标的中心距为1000mm，两目标点为A、B，在CCD上成的像为a、b，线段AB的长度为L，由已知得L＝1000mm，线段a、b的长度为l，l的距离可以通过a和b的值计算得到，视为已知量，光节点O到目标架中心点的距离为R。光学成像原理图如图2所示，
Figure GSB00000695469200021
当光学测量***在平台上的位置一时，由公式(1)得光轴上的物点M与其在CCD上的成像位置ml之间的关系为
Figure GSB00000695469200022
公式(2)中物点M的位置未知，ml的位置为设定值；当光学测量***在平台上的位置二时，同位置一光轴上的物点M与其在CCD上的成像位置m2之间的关系为
Figure GSB00000695469200023
由于平台是平行于大地的，所以公式(2)和公式(3)中的物点M为同一点，ml和m2也为同一个点。因此，光学测量***在位置一对目标A、B的测量值Z1与在位置二对目标A、B的测量值Z2相同。所以，如果Z1＝Z2，则设定的W位置即为光轴上点在CCD上的成像位置。
本发明标定光轴上的点在CCD上成像位置的方法根据光学成像理论，利用平台、测量***和目标架对单轴光电测量***中CCD零位进行标定，根据工程实际做了大量的实验，并在工程中得到了实际应用，通过实验和工程检验，该发明使用方便，标定精度高，具有较大的使用价值。

Claims (1)

1.一种标定光轴上的点在CCD上成像位置的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1)把光学测量***放在带有导轨的平台上，并对平台调平；
2)调平光学测量***，调平目标架，并且固定目标架；
3)分别给目标架和光学测量***上电，设定光轴上的点在CCD上的成像位置为W；
4)把光学测量***移动到平台的位置一，控制光学测量***对目标架进行测量，得到的测量Z值为Z1，其中，Z为光学测量***光轴与目标架上两目标点连线中点的高度差；
5)把光学测量***移动到平台的位置二，控制光学测量***对目标架进行测量，得到的测量Z值为Z2；
6)比较Z1和Z2，如果Z1和Z2不相等，则重新设定W的位置，然后重复步骤4)、5)、6)，直到Z1和Z2相等为止，则这时W的位置为光轴上的点在CCD上成像的位置。
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