[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

权利要求书

1.一种非共轴成像的图像配准装置，其特征在于，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；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；根据所述第二相机参数确定所述第二图像；以所述第一相机的成像面为XOY平面，以所述第一图像的左下点为原点建立第一坐标系；根据所述第一坐标系确定所述第一成像中心的第一成像中心坐标；根据所述第一成像中心坐标确定与所述第一成像中心相邻的格子的n个第一角点坐标；n≥4；以所述第二相机的成像面为UPW平面，以所述第二图像的左下点为原点建立第二坐标系；根据所述第二坐标系确定所述第二成像中心的第二成像中心坐标；根据所述第二成像中心坐标确定与所述第二成像中心相邻的格子的m个第二角点坐标；m＝n且m≥4；根据所述第一角点坐标以及所述第二角点坐标确定所述第一坐标系以及所述第二坐标系之间的空间位置变换关系；根据所述空间位置变换关系，将处于所述第二坐标系的所述第二图像变换到所述第一坐标系上，使得所述第二图像与所述第一图像重合，确定配准图像。

2.一种非共轴成像的图像配准方法，其特征在于，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；

根据所述第二相机参数确定所述第二图像；

以所述第一相机的成像面为XOY平面，以所述第一图像的左下点为原点建立第一坐标系；

根据所述第一坐标系确定所述第一成像中心的第一成像中心坐标；

根据所述第一成像中心坐标确定与所述第一成像中心相邻的格子的n个第一角点坐标；n≥4；

以所述第二相机的成像面为UPW平面，以所述第二图像的左下点为原点建立第二坐标系；

根据所述第二坐标系确定所述第二成像中心的第二成像中心坐标；

根据所述第二成像中心坐标确定与所述第二成像中心相邻的格子的m个第二角点坐标；m＝n且m≥4；

根据所述第一角点坐标以及所述第二角点坐标确定所述第一坐标系以及所述第二坐标系之间的空间位置变换关系；

根据所述空间位置变换关系，将处于所述第二坐标系的所述第二图像变换到所述第一坐标系上，使得所述第二图像与所述第一图像重合，确定配准图像。