一种红外光谱图像测量对准方法、装置及介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113744349A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111016068.5(22)申请日2021.08.31(71)申请人湖南航天远望科技有限公司地址410205湖南省长沙市岳麓区枫林三路217号湖南航天管理局工业区2号楼(72)发明人李林林吴昊方潇王嘉辉(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人郭立中(51)Int.Cl.G06T7/80(2017.01)G06T7/70(2017.01)G01J3/28(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种红外光谱图像测量对准方法、装置及介质(57)摘要本发明公开了一种红外光谱图像测量对准方法、装置及介质，方法包括红外定位目标、红外光谱探测器及视觉相机，所述红外光谱探测器探测所述红外定位目标形成红外光谱图像；所述视觉相机对所述红外定位目标进行实时图像采集形成相机实时图像；建立所述红外光谱图像与所述相机实时图像的空间映射关系，根据所述空间映射关系以及所述相机实时图像对准所述红外定位目标，红外光谱图像测量对准装置包括存储器、处理器及红外光谱图像测量对准程序，采用平行光路非成像光谱测量结合视觉相机方案，成本低，同时通过对所述红外光谱图像与所述相机实时图像进行标定，实现在测量时同步动态对准红外光谱图像，即所见即所得，还能方便存储、保留目标图像。CN113744349ACN113744349A权利要求书1/2页1.一种红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，包括红外定位目标、红外光谱探测器及视觉相机，还包括步骤：A1:所述红外光谱探测器探测所述红外定位目标形成红外光谱图像；A2:所述视觉相机对所述红外定位目标进行实时图像采集形成相机实时图像；A3:建立所述红外光谱图像与所述相机实时图像的空间映射关系，根据所述空间映射关系以及所述相机实时图像对准所述红外定位目标。2.根据权利要求1所述的红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，所述视觉相机包括摄像头安装座和摄像头。3.根据权利要求1所述的红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，所述红外光谱探测器为四象限红外光谱探测器。4.根据权利要求1～3任一项所述的红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，建立所述红外光谱图像与所述相机实时图像的空间映射关系还包括步骤：A3‑1:将所述红外光源固定于所述红外定位目标上；A3‑2:移动红外定位目标，以使所述红外光谱探测器探测到所述红外光源；A3‑3:所述视觉相机拍摄到所述红外定位目标，所述红外定位目标在所述视觉相机中形成图像；A3‑4:重复A3‑2与A3‑3步骤三次；A3‑5:使用最小二乘法得到所述视觉相机与所述红外光谱探测器的旋转矩阵和平移矩阵；A3‑6:移动红外定位目标，重复步骤A3‑1～A3‑5,得到不同距离下的旋转矩阵和平移矩阵；A3‑7:根据旋转矩阵、平移矩阵及所述视觉相机的相机参数建立所述红外光谱图像与所述相机实时图像的空间映射关系。5.根据权利要求4所述的红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，所述视觉相机的拍摄目标为红外光源及棋盘格，所述棋盘格包括多个网格单元，所述红外光源固定在所述棋盘格的中央位置。6.根据权利要求4所述的红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，所述红外光谱图像与所述相机实时图像的空间映射关系为等积变换关系，所述等积变换关系满足笛卡尔坐标变换关系。7.根据权利要求1～3任一项所述的红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，所述红外光谱图像与所述相机实时图像的空间映射关系建立是通过标定方法获得，所述标定方法包括步骤：B1:获取视觉相机捕捉的二维空间点坐标，根据所述二维空间点坐标与所述视觉相机的相机参数，得到多组二维空间特征对，将多组所述二维空间特征对和所述视觉相机的相机参数构造线性方程组，求解出本质矩阵；B2:分解所述本质矩阵得到旋转矩阵和平移矩阵；B3:根据旋转矩阵和平移矩阵得到所述红外光谱探测器的探测目标。8.根据权利要求7所述的红外光谱图像测量对准方法，其特征在于，根据所述二维空间特征计算出所述红外光谱探测器的探测目标包括步骤：2CN113744349A权利要求书2/2页设所述视觉相机捕捉到二维空间点P0,P0的坐标为(P0‑1,P0‑2),根据所述视觉相机的相机参数，设所述视觉相机的相机参数为K,将二维空间点坐标P0(P0‑1,P0‑2)转化成所述视觉相机的坐标P1(P1‑1,P1‑2),P1＝K*P0所述相机的旋转矩阵为R1(R1‑1,R1‑2,R1‑3),所述相机的平移矩阵为T1(T1‑1,T1‑2,T1‑3),其中，所述R1为3*3矩阵，所述T1为3*1矩阵，构造最小二乘法得到所述红外光谱探测器的探测目标P2:P2＝R1*P1+T1根