[发明专利]基于图像处理的透射式圆光栅云台及其定位检测方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的透射式圆光栅云台，包括云台基座、云台转动体和控制系统，其特征在于，还包括两块透射式圆玻璃光栅、红外光源、透镜、反射装置和照相机，所述两块透射式圆玻璃光栅对应固定在云台基座和云台转动体上；所述透镜和红外光源分别固定在云台基座上，红外光源通过透镜与云台转动体上的玻璃光栅相对应；所述反射装置对应于云台基座的玻璃光栅下方；所述照相机与反射装置相对应，照相机的输出端与控制系统相连接，照相机和反射装置分别固定在云台基座上。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的透射式圆光栅云台，其特征在于，所述反射装置为一个45°角的棱镜，照相机与棱镜的反射面相对应。

3.一种基于图像处理的透射式圆光栅云台的定位检测方法，其特征在于，包括：

a)、选取两块透射式圆玻璃光栅，一个作为指示光栅固定于云台基座上，另一个作为标尺光栅固定在云台转动体上；

b)、随着云台转动体的转动，红外光源照射玻璃光栅，照相机利用反射装置对两块玻璃光栅间的莫尔条纹图像进行采集；

c)、根据公式：Y＝0.259R+0.588G+0.124B，控制系统将采集到的彩色莫尔条纹图像转化成灰度图像；

d)、利用线性变换方式对灰度图像进行增强对比度的灰度拉伸；

e)、将灰度拉伸后的图像转化为黑白图像，

f)、对黑白图像进行扫描，完成对其中一块白色莫尔条纹区域的标记并截取，计算单个标记条纹区域内的白色像素的像素数，利用求和公式，推算出以莫尔条纹标记区域像素总数与标记区域面积A之间的关系式，即：

A=nΣi≥Tvi]]>

其中，n为单个莫尔条纹标记区域内图像像素总数，v_i为图像灰度级为i的像素出现的频率，T为灰度阈值；

g)、依据标记区域的面积A，定义反余弦函数计算出云台的转动角度θ，完成对云台转动位置的精确标定，

θ=arccosAAmax]]>

其中A_max单个白色莫尔条纹区域的最大面积，其计算公式如下：

Amax=nmaxΣi≥Tvi]]>

其中n_max为白色莫尔条纹区域最大面积时图像像素总数。