[发明专利]一种鱼眼镜头超宽视场下光斑高精度定位方法

权利要求书

1.一种鱼眼镜头超宽视场下光斑高精度定位方法，包括如下步骤：

对于鱼眼镜头成像光斑，检测得到该光斑的光功率；

计算不考虑鱼眼镜头畸变的圆形光斑轮廓，根据该圆形光斑轮廓计算考虑鱼眼镜头畸变的畸形光斑轮廓；

根据光功率和圆形光斑轮廓，计算不考虑鱼眼镜头畸变的圆形光斑能量分布；

根据畸形光斑轮廓和圆形光斑能量分布，计算考虑鱼眼镜头畸变的畸形光斑能量分布；

根据畸形光斑能量分布得到畸形光斑的信号强度和噪声强度，再利用改进的质心定位算法对鱼眼镜头超宽视场下光斑进行定位；

该改进的质心定位算法的表达式如下：

其中，T是背景相关的阈值，p和q是鱼眼镜头相关的加权窗口的长宽，S_ij为第(i,j)个像素点的信号强度，n_ij为第(i,j)个像素点的噪声强度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算圆形光斑轮廓的公式如下：

(x₁-x₀)²+(y₁-y₀)²＝r²；

其中，(x₁,y₁)为圆形光斑轮廓上的点，(x₀,y₀)为圆形光斑的中心，r为圆形光斑的半径。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据如下畸形光斑坐标与圆形光斑坐标的关系式：

得到如下畸形光斑轮廓的公式：

其中，(x₂,y₂)为畸形光斑轮廓上的点，d为成像平面与鱼眼镜头的距离，k为等距投影模型的畸变系数；

利用上述畸形光斑轮廓的公式计算畸形光斑轮廓。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算圆形光斑能量分布的公式如下：

其中，P_s为光斑的光功率，b是以像素为单位的高斯光斑半径，(x₀,y₀)是高斯能量分布的中心，(x₁,y₁)为圆形光斑轮廓上的点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算畸形光斑能量分布的公式如下：

其中，P_s为光斑的光功率，b是以像素为单位的高斯光斑半径，d为成像平面与鱼眼镜头的距离，k为等距投影模型的畸变系数，(x₀,y₀)是高斯能量分布的中心，(x₂,y₂)为畸形光斑轮廓上的点。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，p和q取值范围为3～5个像素。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，阈值T根据加权窗口周围背景强度的均值确定，确定阈值后，将低于阈值的像素信号强度置零。