[发明专利]一种摄像装置环境试验稳定性的检测装置及方法

权利要求书

1.一种摄像装置环境试验稳定性的检测方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1.安装一种摄像装置稳定性的检测装置，包括光学平台(1)，所述光学平台(1)上间隔安装剪切架I(2)和剪切架II(7)，所述剪切架I(2)上放置PSD自准直仪(3)，所述剪切架II(7)上放置摄像装置(6)，调整所述剪切架I(2)和所述剪切架II(7)的高度控制所述PSD自准直仪(3)的光轴与所述摄像装置(6)的光轴等高；

所述PSD自准直仪(3)包括目标反射面(31)、望远透镜组(32)、光源(33)、聚焦透镜(35)、分光棱镜(36)、汇聚透镜(37)和PSD芯片(38)，所述汇聚透镜(37)的焦点处与所述光源(33)之间安装有十字分划板(34)，所述光源(33)采用了中心波长为780nm的LED光源，调频驱动为1kHz频率方波；

步骤2.调整所述剪切架I(2)和所述剪切架II(7)的高度，使得PSD自准直仪(3)的光轴与摄像装置(6)的光轴等高，调整所述PSD自准直仪(3)与所述摄像装置(6)粗对准，保证所述PSD自准直仪(3)的测量光束投射在所述摄像装置(6)的前表面玻璃上并反射回被所述PSD自准直仪(3)接收，所述PSD自准直仪(3)会有提示音，并在显示屏幕显示偏差角度；然后，根据偏差角度通过调整方位微调旋钮(4)和俯仰微调旋钮(5)微调PSD自准直仪(3)使得十字丝光标与屏幕中心十字线重合，偏差角度为零；

步骤3.所述摄像装置(6)通电，拍摄所述PSD自准直仪(3)发射的含有所述十字分划板(34)的像的图像，按照一定判读算法计算所述十字分划板(34)的像在图像中的位置；

步骤4.对比试验前后的所述十字分划板(34)的像在图像中的位置，确定所述摄像装置(6)光学机械结构与CCD焦面结构的相对位置变化，确定摄像装置(6)在经历规定的环境试验后的稳定性，如果试验前后的相对位置差异大，则摄像装置(6)稳定性差，如果试验前后的相对位置不变，则摄像装置(6)稳定性好。

2.如权利要求1所述的一种摄像装置环境试验稳定性的检测方法，其特征在于，所述步骤3中十字分划板(34)的像在图像中的位置的判读过程如下：

步骤3.1使用加权质心算法寻找灰度最大值像元中心点的位置，如公式(1)和公式(2)所示：

式中，x_i,j——图像第j行第i列的像素的x轴坐标；y_i,j——图像第j行第i列的像素的y轴坐标；DN_i,j——图像第j行第i列像素的灰度值；

步骤3.2以灰度最大值像元的所在位置为中心，分别向上下左右四个方向扩展若干像元，提取包含所述十字分划板(34)的像的正方形目标框；

步骤3.3针对目标框内的图像，使用Canny算子寻找所述十字分划板(34)的图像边缘，首先，使用高斯滤波器平滑图像；其次，对平滑后的图像使用一阶偏导的有限差分计算梯度的幅值和方向；然后，对梯度幅值进行非极大值抑制；最后，使用双阈值算法检测和连接边缘；将所述十字分划板(34)的图像边缘进行Hough变换，确定其中长度最长的两条线段；

步骤3.4计算两条线段的交点，即得到所述十字分划板(34)的像的中心；具体计算过程如下：

设线段A的两点为(x1，y1)，(x2，y2)，线段B的两点为(x3，y3)，(x4，y4)，则A和B的直线方程分别为

y_A＝k1*x_A+b1 (3)

y_B＝k2*x_B+b2 (4)

式中：

k1＝(y2-y1)/(x2-x1)

k2＝(y4-y3)/(x4-x3)

联立公式(3)和公式(4)求得直线A和B交点的坐标为