Preview

НАУКА и ТЕХНИКА

Расширенный поиск

Методика определения элементов внутреннего ориентирования многоматричных оптико-электронных аппаратов

https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-5-428-436

Полный текст:

Аннотация

В схемах работы оптико-электронных аппаратов (ОЭА), таких как цифровые автоколлиматоры, пеленгаторы, датчики Шака-Гартмана, а также системы астроориентации, проекционные измерительные системы, схемы геометрической калибровки ОЭА, фотоприемник выступает не только в качестве приемного устройства, но и отсчетного. Задачи, стоящие перед ОЭА, все сложнее, требуются большие поля зрения, которые обеспечиваются в том числе за счет размера фотоприемников с минимальным размером пикселя. Однако существуют технологические ограничения создания таких фотоприемников. Решение проблемы – использование нескольких фотоприемников, установленных на одной электронной плате. Поскольку фотоприемники ОЭА выступают и в качестве измерительных устройств, необходимо производить их геометрическую калибровку, подразумевающую измерение элементов внутреннего ориентирования (ЭВО), применяемых при обработке изображений ОЭА. Геометрическая калибровка позволяет исключить погрешности взаимной выставки фотоприемников на одной электронной плате, установленной в фокальной плоскости, а также искажения, вносимые объективом ОЭА, в первую очередь дисторсией. На правильность определения ЭВО влияет взаимное расположение коллиматора, с помощью которого производится геометрическая калибровка, и самого калибруемого ОЭА, т. е. элементов внешнего ориентирования. Стоит задача разделить ЭВО и элементы внешнего ориентирования. Это достигается с помощью методики математической обработки измеренных данных в прямом и перевернутом положениях коллиматора, позволяющей применять ее для геометрической калибровки ОЭА с большим количеством фотоприемников. В статье представлены результаты геометрической калибровки ЭВО при проецировании коллиматором тест-объекта на три фотоприемника макета ОЭА. Определены факторы, влияющие на точность геометрической калибровки ЭВО ОЭА. Разработанная методика геометрической калибровки ЭВО многоматричных ОЭА обеспечивает высокую точность измерений – не более 0,1''–0,2''.

Об авторах

Н. О. Старосотников
Белорусский национальный технический университет; Пеленг ОАО
Беларусь
Аспирант


И. В. Подскребкин
Пеленг ОАО
Беларусь
Инженер


Р. В. Фёдорцев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Кандидат технических наук, доцент 

Адрес для переписки: Фёдорцев Ростислав Валерьевич – Белорусский национальный технический университет, ул. Я. Коласа, 22, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 292-62-86

ltt@bntu.by



Список литературы

1. Старосотников, Н. О. Высокоточный цифровой автоколлиматор для измерения малых углов / Н. О. Старосотников // Новые направления развития приборостроения: материалы 7-й Междунар. студ. науч.-техн. конф., 23–25 апр. 2014 г. Минск: БНТУ, 2014. С. 244.

2. Jinyun, Yan. Dynamic Imaging Model and Parameter Optimization for a Star Tracker / Yan Jinyun, Jiang Jie, Zhang Guangjun // Optics Express. 2016. Vol. 24, Iss. 6. Р. 5961–5983. https://doi.org/10.1364/oe.24.005961

3. Adaptive Thresholding and Dynamic Windowing Method for Automatic Centroid Detection of Digital Shack – Hartmann Wavefront Sensor / Xiaoming Yin [et al.] // Applied Optics. 2009. Vol. 48, Iss. 32, P. 6088–6098. https://doi.org/10.1364/ao.48.006088.

4. Huang Zhengrong. Accurate Projector Calibration Based on a New Point to Point Mapping Relationship Between the Camera and Projector Images / Huang Zhengrong, Jiangtao Xi, Yanguang Yu // Applied Optics. 2015. Vol. 54, Iss. 3. Р. 347–356. https://doi.org/10.1364/ao.54.000347.

5. Лобанов, А. Н. Фотограмметрия / А. Н. Лобанов, М. И. Буров, Б. В. Краснопевцев. М.: Недра, 1987. 308 с.

6. Фотограмметрические параметры оптико-электронной аппаратуры / С. А. Архипов [и др.] // Вестник МГТУ имени Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2008. № 4. С. 105–115.

7. Старосотников, Н. О. Оценка точности определения координат энергетического центра тяжести тест-объекта коллиматора в схемах контроля оптико-электронных приборов с матричными фотоприемниками / Н. О. Ста-росотников, Р. В. Фёдорцев // Наука и техника. 2015. № 5. С. 71–76.

8. Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений в среде MatLab / Р. Гонсалес, Р. Вудс, С. Эддинс. М.: Изд-во «Техносфера», 2006. 616 с.

9. Старосотников, Н. О. Метод снижения влияния шумов фонового сигнала при определении координат энергетического центра тяжести изображения в ОЭП / Н. О. Ста-росотников, Р. В. Фёдорцев // Приборостроение-2016: материалы 9-й Междунар. науч.-техн. конф., 23–25 нояб. 2016 г. Минск: БНТУ, 2016. С. 133–135.

10. Старосотников, Н. О. Сравнение по точности алгоритмов определения координат центров изображений в оптико-электронных приборах // Н. О. Старосотников, Р. В. Фёдорцев // Наука и техника. 2018. Т. 17, № 1. С. 79–86. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-171-79-86.


Для цитирования:


Старосотников Н.О., Подскребкин И.В., Фёдорцев Р.В. Методика определения элементов внутреннего ориентирования многоматричных оптико-электронных аппаратов. НАУКА и ТЕХНИКА. 2020;19(5):428-436. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-5-428-436

For citation:


Starasotnikau M.A., Padskrebkin I.V., Feodortsau R.V. Method for Determining Elements of Internal Orientation Calibration in Multi-Matrix Optoelectronic Devices. Science & Technique. 2020;19(5):428-436. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-5-428-436

Просмотров: 101


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)