[发明专利]一种多视角二次反射镜姿态检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种多视角二次反射镜姿态检测系统，其特征在于：包括至少三个图像采集系统、标志物和处理系统组成，所述的图像采集系统分布在待测二次反射镜覆盖区域中，其镜头的光轴指向二次反射镜构成的旋转曲面的上焦点，所述的标志物出射的光线经过二次反射镜的反射后分别入射至图像采集系统，且所述标志物的中心处于上焦点与下焦点即吸热器中心的连线上，且与大地水平面平行。

2.根据权利要求1所述的一种多视角二次反射镜姿态检测系统，其特征在于：所述的图像采集系统分布在待测二次反射镜覆盖区域中，所述的二次反射镜覆盖区域通过经线和纬线进行划分，每个图像采集系统都独立地分布该区域内，且满足：(a)同一经度对应的一个局部扇区内只能放置一个图像采集系统；(b)同一纬度上的图像采集系统按照二次反射镜面形等角度间隔或等距离间隔排布；(c)图像采集系统的光轴对准二次反射镜上焦点。

3.一种多视角二次反射镜姿态检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、在二次反射镜场所处的水平面上通过测绘测量建立以二次反射镜上焦点在水平面上的投影为原点的镜场坐标系，X轴和Y轴为镜场坐标系坐标轴，然后以镜场坐标系原点为中心按经线和纬线的方式划分二次反射镜镜场；

（2）、在吸热器区域放置标志物，标志物的中心处于上焦点与下焦点即吸热器中心的连线上；

（3）、根据经纬度信息及二次反射镜的面形尺寸信息，布置至少3个图像采集系统，每个图像采集系统的中心坐标通过测绘工具测量获得；

（4）、调节图像采集系统，使图像采集系统分别对准二次反射镜的上焦点；

（5）、图像采集系统分别采集视场中的图像，图像采集系统的视场中心应该直接对应标志物的中心，而当二次反射镜发生旋转或偏移后，图像采集系统的视场中心会发生偏移，即标志物的像在图像坐标系中发生了偏移；

（6）、通过单个图像采集系统的图像中标志物像与图像中心的相对位置关系可知，当标志物的像发生左右偏移时，二次反射镜绕与该图像采集系统所在经线平行且过二次反射镜上焦点的轴转动，或沿与纬线切线方向平行且过二次反射镜上焦点的轴位移；如标志物像发生上下偏移时，二次反射镜绕与该图像采集系统所在的纬线切线方向平行且过二次反射镜上焦点的轴转动，或者沿与经线方向平行且过二次反射镜上焦点的轴位移，i表示该图像采集系统的编号；

（7）、单个图像采集系统无法判断二次反射镜是发生旋转或者位移，一个待测区域至少需要三个图像采集系统，由处理系统计算各个图像采集系统中标志物像的偏差信息，如二次反射镜存在旋转，则满足如下方程：

或

式中表示绕X轴的转角，表示绕Y轴的转角，n表示图像采集系统( 1) 个数，(xi,yi)表示每个图像采集系统( 1) 中心的镜场坐标系坐标；

如二次反射镜存在位移，则满足如下方程：

或

式中表示沿X轴方向的位移，表示沿Y轴方向的位移,n表示图像采集系统的个数，(xi,yi)表示每个图像采集系统中心的镜场坐标系坐标。