[发明专利]物面倾斜成像系统采样体积的测量方法

摘要

一种物面倾斜成像系统采样体积的测量方法，该方法包括固定物面与成像镜头光轴的夹角θ，搭建物面倾斜成像实验系统，获得在该物面倾斜角θ处每一个物面位置x处的网格标定板图像。对CCD传感器接收到的每一幅网格标定板图像进行处理，得到每幅图像的清晰成像物面积。将以上得到的每一个物面位置x处的清晰成像物面积对物面平行移动间隔Δx进行积分得到该物面倾斜角θ处的采样体积。变化物面倾斜角的取值，重复上述过程，得到每一个物面倾斜角处的采样体积。从而拟合得到采样体积和物面倾斜角的经验计算公式，进一步得到任意物面倾斜角处的采样体积。本发明为设计和优化物面倾斜成像系统提供有力的依据。

主权项

一种物面倾斜成像系统采样体积的测量方法，该方法的步骤如下：第1步、固定物面与成像镜头光轴的夹角θ，搭建物面倾斜成像实验系统，获得在该物面倾斜角θ处每一个物面位置x处的网格标定板图像；所述的物面倾斜成像实验系统由陶瓷网格标定板、成像镜头和CCD传感器组成；用于成像的网格标定板放置在成像系统的物面上，网格标定板刻线面亦即物面与成像镜头光轴夹角为θ，网格标定板刻线面几何中心通过由成像镜头确定的光轴；CCD传感器的像敏面几何中心同样通过光轴，并处于与物面上网格标定板刻线面几何中心共轭的轴向位置；利用位移平台以间隔Δx左右平行移动网格标定板，在CCD传感器上接收在该物面倾斜角θ处每一个物面位置x处的网格标定板图像；第2步、对CCD传感器接收到的每一幅网格标定板图像进行处理；首先对图像进行边缘提取得到黑白相间的网格线，然后提取网格线中目标横线的平均线宽，图像的每一列对应一个线宽值；根据系统参数要求确定该系统平均线宽的阈值范围，在阈值范围内的线宽最左和最右列之间图像区域即成像清晰的物面，从而计算出清晰成像物面积；第3步、得到该物面倾斜角θ所对应的采样体积；将第2步得到的每一个物面位置x处的清晰成像物面积对物面平行移动间隔Δx进行积分得到该物面倾斜角处的采样体积；第4步、变化物面倾斜角θ的取值，重复第1步到第3步，得到每一个物面倾斜角处的采样体积；第5步、根据实际测量结果，拟合得到采样体积和物面倾斜角θ的经验计算公式，与理论推导结果进行比较；由于实验得到的只是有限个物面倾斜角处的采样体积，并没有对所有物面倾斜角处的采样体积进行测量，所以对第4步得到的有限个物面倾斜角处的采样体积拟合出采样体积和物面倾斜角的经验计算公式，并与理论推导结果进行比较；第6步、得到任意物面倾斜角处的采样体积；根据第5步得到的采样体积和物面倾斜角的经验计算公式，得到任意物面倾斜角处的采样体积。