[发明专利]一种光场偏折术测量系统标定镜及其应用方法

权利要求书

1.一种光场偏折术测量系统标定镜，用于标定光场偏折术系统的位姿关系，包括一个反射镜，其特征在于：所述反射镜的镜面由棋盘格镜面（1）和反射镜面（2）两部分相并联组成，即将棋盘格刻画在一个平面反射镜镜面的一部分上，使其具有标定棋盘格和反射功能；适用于标定相机和双层光平面调制器间的关系以及双层光平面调制器间的关系。

2.一种光场偏折术测量系统标定镜的应用方法，根据权利要求1所述的光场偏折术测量系统标定镜进行操作，其特征在于：用于标定相机和双层光平面调制器的位姿关系，相机（5）和双层平面调制器（3和4）的位姿关系有两种情况---普通相机模式和光场相机模式，相应的标定算法分为普通相机标定算法和光场相机标定算法。

3.根据权利要求2所述的一种光场偏折术测量系统标定镜的应用方法，其特征在于所述普通相机标定算法是：通过在双层平面调制器（3和4）上分时显示与标定镜（1）刻画棋盘格同尺寸的标准棋盘格，并由相机（5）拍摄得到同时具有标定镜棋盘格（1）和标定镜反射（2）双层平面调制器显示的棋盘格图案，然后通过二维平面棋盘格标定法完成标定；标定后，经过参数转换，可以得到标定镜棋盘格（1）和标定镜内棋盘格在相机坐标系下的位置姿态关系；对标定镜内棋盘格（2）关于反射镜面（1）进行镜像计算就可以得到相机（5）和双层平面调制器（3和4）的位姿关系，当双层光平面调制器（3和4）相对相机(5)的位姿关系计算完成后，经过参数变换就可得到双层平面调制器(3)和(4)间的位姿关系;由上述可知一次拍摄就可得到相机和双层平面调制器的位姿关系以及双层平面调制器间的位姿关系。

4.根据权利要求2所述的一种光场偏折术测量系统标定镜的应用方法，其特征在于所述光场相机标定算法是：首先确定光场相机微透镜阵列的中心，光场微透镜中心像素组成的子孔径图像用于标定位姿关系。

5.根据权利要求4所述的一种光场偏折术测量系统标定镜的应用方法，其特征在于所述确定微透镜阵列的中心的算法是：通过光场相机8拍摄显示器7显示的多频相移条纹图像，计算其平均相移条纹图像亮度，通过峰值检测算法确定微透镜的中心像素，峰值点就是微透镜中心点。

6.根据权利要求4所述的确定微透镜阵列的中心，其特征在于所述标定光场相机位姿关系：采用光场相机（5）拍摄标定镜棋盘格镜面（1）和标定镜反射镜面（2）内反射调制器上显示的具有与标定镜同尺寸的棋盘格图案，提取每幅光场图像的子孔径图像，子孔径图像的像素坐标用其微透镜中心下的像素坐标代替，最后采用二维平面棋盘格标定法进行标定；相机与双层平面调制器的位姿关系通过棋标定镜反射镜面（2）反射棋盘格关于标定镜棋盘格镜面（1）镜像获得，进而可以得到双层平面调制器（3和4）间的位姿关系。