【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及成像設(shè)備校準(zhǔn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置、方法、成像設(shè)備和電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、拍攝設(shè)備如天文望遠(yuǎn)鏡，在天文觀測和拍攝中扮演著至關(guān)重要的角色。由于天文觀測對象，如恒星、行星、星系等，都處于運動狀態(tài)，且地球本身也在自轉(zhuǎn)；因此，需要對拍攝對象進行精確的跟蹤，以確保觀測和拍攝的準(zhǔn)確性和清晰度。
2、在拍攝過程中，現(xiàn)有技術(shù)通常采用赤道儀或經(jīng)緯儀對拍攝對象進行跟蹤。赤道儀能提供高精度的跟蹤，但操作復(fù)雜，校準(zhǔn)繁瑣且耗時，對極端天氣條件的適應(yīng)性也較弱。而經(jīng)緯儀的跟蹤方式，需要結(jié)合水平儀或其他機械設(shè)備進行校準(zhǔn)，但校準(zhǔn)操作同樣不夠簡便且校準(zhǔn)精度有限。因此，對拍攝設(shè)備的校準(zhǔn)效率和可靠性都有待提高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請實施例的目的在于提供一種成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置、方法、成像設(shè)備和電子設(shè)備，從軟件算法上實現(xiàn)對偏差量的補償，單純通過物理手段將成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整至理想位置(例如，絕對豎直位置，此時設(shè)備為絕對水平)的校準(zhǔn)方法，克服了在成像過程中出現(xiàn)的偏差，提高了校準(zhǔn)的校準(zhǔn)效率和可靠性。
2、第一方面，本申請實施例提供一種成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置，校準(zhǔn)裝置包括偏差分析模塊和校準(zhǔn)模塊；偏差分析模塊用于根據(jù)至少三張不同空間位置的天體圖像，得到成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)前位置與理想位置之間的偏差量；校準(zhǔn)模塊用于基于偏差量，校準(zhǔn)成像設(shè)備。
3、在上述實現(xiàn)過程中，本申請實施例提供的成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置的偏差分析模塊根據(jù)至少三張不同空間位置的天體他圖像計算出成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)
4、可選地，在本申請實施例中，不同空間位置包括：第一空間位置和至少兩個第二空間位置；校準(zhǔn)裝置還包括圖像獲取模塊；圖像獲取模塊用于控制旋轉(zhuǎn)軸在第一空間位置下的成像設(shè)備獲取第一天體圖像，以及在至少兩個第二空間位置獲取至少兩張第二天體圖像。
5、可選地，在本申請實施例中，第一空間位置和第二空間位置包括預(yù)設(shè)高度角下，不同方位角的空間位置；或者，預(yù)設(shè)方位角下，不同高度角的空間位置。
6、在上述實現(xiàn)過程中，本申請實施例提供的成像設(shè)備的圖像獲取模塊能夠通過兩種不同的方式獲取至少三張不同的天體圖像，對應(yīng)于這兩種不同的天體圖像獲取方式，本申請的偏差分析模塊和校準(zhǔn)模塊有不同的處理過程。因此，本申請實施提供的成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置能夠給出了至少兩種校準(zhǔn)的方式，通過圖像獲取模塊的設(shè)置，為后續(xù)偏差量的計算給出了精準(zhǔn)的支持，為成像設(shè)備的校準(zhǔn)提供了可靠的基礎(chǔ)。
7、可選地，在本申請實施例中，校準(zhǔn)模塊包括偏差補償單元和設(shè)備控制單元；在基于偏差量，校準(zhǔn)成像設(shè)備的過程中：偏差補償單元用于使用偏差量，補償旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置，得到虛擬位置；設(shè)備控制單元用于控制成像設(shè)備基于虛擬位置工作。
8、在上述實現(xiàn)過程中，本申請實施例提供的成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置的偏差補償單元能夠基于偏差量補償旋轉(zhuǎn)軸的位置，確保成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸始終接近或達到理想位置。從而避免了物理調(diào)整的復(fù)雜性和誤差，直接通過偏差補償?shù)玫教摂M位置，使得校準(zhǔn)過程精度得到提升。偏差補償單元使用計算得到的偏差量，通過數(shù)學(xué)方法精確補償成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的位置，確保成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸能夠在理想位置下進行工作，極大程度避免了因旋轉(zhuǎn)軸所處位置不理想帶來的圖像畸變或偏差。并且，本申請實施例提供的成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置基于算法，能夠使得成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸能夠快速調(diào)整至理想位置，不必依賴反復(fù)的物理調(diào)試，在減少人為調(diào)節(jié)產(chǎn)生的誤差的同時，還提升了整個系統(tǒng)的工作效率，特別是在多次校準(zhǔn)或高頻次觀測的應(yīng)用場景下，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效的校準(zhǔn)。
9、可選地，在本申請實施例中，其中，偏差量包括旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置與絕對豎直位置之間的第一偏差量，在偏差量為第一偏差量的情況下：偏差補償單元用于使用第一偏差量，補償旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置，得到成像設(shè)備的虛擬水平位置；設(shè)備控制單元具體用于控制成像設(shè)備的經(jīng)緯儀在虛擬水平位置下工作。
10、在上述實現(xiàn)過程中，本申請實施例提供的成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)模塊通過虛擬水平位置來代替物理調(diào)節(jié)，校準(zhǔn)過程變得更加高效。設(shè)備無需頻繁進行物理調(diào)整，只需根據(jù)虛擬水平gps位置工作，從而減少了調(diào)試時間和工作強度，提升了校準(zhǔn)效率。
11、可選地，在本申請實施例中，校準(zhǔn)模塊還包括：虛擬水平監(jiān)測單元；虛擬水平監(jiān)測單元用于監(jiān)測在虛擬位置下工作的成像設(shè)備的虛擬水平的水平變化量是否超過水平變化閾值；以及在虛擬水平的水平變化量超過水平變化閾值的情況下，生成重新校準(zhǔn)信號。
12、可選地，在本申請實施例中，其中，水平變化閾值的取值范圍包括[3°，6°]。
13、在上述實現(xiàn)過程中，本申請實施例提供的成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置通過設(shè)置虛擬水平監(jiān)測單元，實現(xiàn)一旦設(shè)備的虛擬水平變化量超過設(shè)定的閾值，虛擬水平監(jiān)測單元會生成重新校準(zhǔn)信號，觸發(fā)自動校準(zhǔn)過程，確保設(shè)備的虛擬水平位置始終保持穩(wěn)定，從而保證了設(shè)備能夠在長期運行或變化環(huán)境中保持高精度的水平校準(zhǔn)。虛擬水平監(jiān)測單元為成像設(shè)備提供了動態(tài)校正功能，使得設(shè)備能夠應(yīng)對外部擾動或內(nèi)部磨損帶來的水平偏差。通過設(shè)定合理的水平變化閾值，可以在設(shè)備出現(xiàn)異常時進行及時校正，增強系統(tǒng)的容錯性，避免由于輕微偏差積累而引發(fā)的重大誤差。
14、可選地，在本申請實施例中，其中，偏差量包括旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置與北天極位置在同一坐標(biāo)系下的第二偏差量，在偏差量為第二偏差量的情況下；偏差補償單元用于使用第二偏差量，補償旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置，得到成像設(shè)備的虛擬北極位置；設(shè)備控制單元用于生成包括第二偏差量和/或虛擬北極位置的設(shè)備控制信號。
15、在上述實現(xiàn)過程中，校準(zhǔn)模塊通過對旋轉(zhuǎn)軸的偏差補償，得到成像設(shè)備的虛擬北極位置，成像設(shè)備在虛擬北極位置下，經(jīng)緯儀能夠模擬赤道儀的工作方式，極大提高了設(shè)備的適用性和精度，尤其在天文成像中，能夠極大程度的避免產(chǎn)生場旋，實現(xiàn)更佳的成像效果。不僅降低了硬件調(diào)整的成本和成像效果，還提升了成像設(shè)備的整體性能和應(yīng)用范圍。
16、可選地，在本申請實施例中，在根據(jù)至少三張不同空間位置的天體圖像，得到成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)前位置與理想位置之間的偏差量的過程中，偏差分析模塊用于：根據(jù)三張不同空間位置的天體圖像，分別獲得三張?zhí)祗w圖像在赤道坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置；將赤道坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置，并計在直角坐標(biāo)系下計算三個坐標(biāo)位置構(gòu)成平面的法向量；將直角坐標(biāo)系下的法向量轉(zhuǎn)換為地平坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置，以得到旋轉(zhuǎn)軸的地平坐標(biāo)；根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的地平坐標(biāo)，以及旋轉(zhuǎn)軸處于絕對豎直位置下的標(biāo)準(zhǔn)地平坐標(biāo)，得到旋轉(zhuǎn)軸的偏差量。
17、在上述實現(xiàn)過程中，本申請實施例本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)裝置包括偏差分析模塊和校準(zhǔn)模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述不同空間位置包括：第一空間位置和至少兩個第二空間位置；所述校準(zhǔn)裝置還包括圖像獲取模塊；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第一空間位置和所述第二空間位置包括預(yù)設(shè)高度角下，不同方位角的空間位置；或者，預(yù)設(shè)方位角下，不同高度角的空間位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)模塊包括偏差補償單元和設(shè)備控制單元；在所述基于所述偏差量，校準(zhǔn)所述成像設(shè)備的過程中：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，其中，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置與絕對豎直位置之間的第一偏差量，在所述偏差量為所述第一偏差量的情況下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)模塊還包括：擬水平監(jiān)測單元；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，其中，所述水平變化閾值的取值范圍包括[3°，6°]。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，在所述根據(jù)至少三張不同空間位置的天體圖像，得到成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)前位置與理想位置之間的偏差量的過程中，所述偏差分析模塊用于：
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸在當(dāng)前位置下所述成像設(shè)備獲取的天體圖像的實際位置坐標(biāo)與所述旋轉(zhuǎn)軸在絕對豎直位置下所述成像設(shè)備獲取的天體圖像的指令位置坐標(biāo)之間的第三偏差量；
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，在所述基于至少兩組所述第二天體圖像的指令位置坐標(biāo)和實際位置坐標(biāo)，計算所述第三偏差量的過程中，所述偏差分析模塊具體用于：
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，在所述偏差量為所述第三偏差量的情況下：
13.一種成像設(shè)備的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)方法包括：
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，其中，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置與絕對豎直位置之間的第一偏差量；所述基于所述偏差量，校準(zhǔn)所述成像設(shè)備，包括：
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，其中，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置與北天極位置在同一坐標(biāo)系下的第二偏差量；所述基于所述偏差量，校準(zhǔn)所述成像設(shè)備，包括：
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，其中，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸在當(dāng)前位置下所述成像設(shè)備獲取的天體圖像的實際位置坐標(biāo)與所述旋轉(zhuǎn)軸在絕對豎直位置下所述成像設(shè)備獲取的天體圖像的指令位置坐標(biāo)之間的第三偏差量；所述基于所述偏差量，校準(zhǔn)所述成像設(shè)備，包括：
17.一種成像設(shè)備，其特征在于，所述成像設(shè)備包括：成像模塊、經(jīng)緯儀和控制器；
18.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有程序指令，所述處理器運行所述程序指令時，執(zhí)行權(quán)利要求13-16中任一項所述方法中的步驟。
19.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求13-16任一項所述方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種成像設(shè)備的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)裝置包括偏差分析模塊和校準(zhǔn)模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述不同空間位置包括：第一空間位置和至少兩個第二空間位置；所述校準(zhǔn)裝置還包括圖像獲取模塊；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第一空間位置和所述第二空間位置包括預(yù)設(shè)高度角下，不同方位角的空間位置；或者，預(yù)設(shè)方位角下，不同高度角的空間位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)模塊包括偏差補償單元和設(shè)備控制單元；在所述基于所述偏差量，校準(zhǔn)所述成像設(shè)備的過程中：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，其中，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置與絕對豎直位置之間的第一偏差量，在所述偏差量為所述第一偏差量的情況下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)模塊還包括：擬水平監(jiān)測單元；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，其中，所述水平變化閾值的取值范圍包括[3°，6°]。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，其中，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置與北天極位置在同一坐標(biāo)系下的第二偏差量，在所述偏差量為所述第二偏差量的情況下；
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，在所述根據(jù)至少三張不同空間位置的天體圖像，得到成像設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)前位置與理想位置之間的偏差量的過程中，所述偏差分析模塊用于：
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述偏差量包括所述旋轉(zhuǎn)軸在當(dāng)前位置下所述成像設(shè)備獲取的天體圖像的實際位置坐標(biāo)與所述旋轉(zhuǎn)軸在絕對豎直位置下所述成像設(shè)備獲取的天...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孟迪，文佳，
申請(專利權(quán))人：蘇州振旺光電有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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