[发明专利]一种基于图像的空间立体角计算方法

摘要

本发明属于光电检测技术领域，具体为一种基于图像的空间立体角计算方法。本发明方法包括，在获取图像的像素与视场角之后，计算出视场光阑与图像之间在像素坐标系中的垂直距离，并计算图像中任意点与视场光阑中心点连线相对于图像法线方向的角度，将图像中每一个像素看作一个微小的矩形，计算矩形的四个角在像素坐标系中的坐标以及与视场光阑的连线投影到视场光阑所在水平面和竖直面后与图像法线之间的夹角，将某一区域中所有像素对应的立体角进行叠加，即计算图像中任意区域在空间中的立体角。本发明方法误差小、计算复杂度低。

主权项

一种基于图像的空间立体角计算方法，其特征在于，具体步骤为：第一步，根据图像的像素数与最大视场角计算视场光阑在像素坐标系下的与图像的垂直距离，设图像的像素数为m×n，最大水平视场角为θ，计算视场光阑到图像的垂直距离为：第二步，以视场光阑为原点，过原点与图像平行的平面为xy平面，视场光阑到图像垂直方向为z轴方向建立坐标系，对于图像中任意一个像素点(a,b)，其中，以左下角的像素点为(0,0)，将其看作一个微小的矩形，矩形的四个顶点像素坐标系中的坐标分别为：第三步，计算矩形的四个顶点与视场光阑的连线在水平面和垂直面的投影与图像法线方向的夹角，记水平方向夹角为α，垂直方向夹角为β；第四步，计算由视场光阑观察，微型矩形在空间中的立体角根据立体角的定义，微型矩形在空间中的立体角为其对应的球面面积S与球面半径r的平方的比值，则该微型矩形对应的空间立体角为：Ω=S/r2；第五步，计算图像中任意区域中包含的各个像素点对应的空间立体角，将所有像素点的空间立体角进行线性叠加获得该区域对应的立体角Ω：。