專利名稱：一種標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在ccd上成像位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CXD上成像位置的方法。
背景技術(shù)：
光電測量方法是現(xiàn)階段應(yīng)用最多的精密測量方法，廣泛應(yīng)用于航天、航海、衛(wèi)星測 繪等國防建設(shè)以及工業(yè)制造和日常生活中。隨著光電測量方法的廣泛應(yīng)用，要求的測量精 度也越來越高，測量的科目也越來越多。在許多測量中需要標(biāo)定出光軸上的點(diǎn)在CCD上的 成像位置，以便在測量中作為測量零位。在以前的設(shè)備中標(biāo)定CCD的零位一般是用大口徑 平行光管來標(biāo)定。利用平行光管中星點(diǎn)的成像以及正倒鏡來確定零位。這種方法只能對不 少于兩軸的光電測量系統(tǒng)即能打倒鏡的系統(tǒng)使用，有一定的局限性。再者這種方法是通過 正倒鏡兩次測量來消除誤差確定零位，這就在理論上要求光學(xué)系統(tǒng)的正鏡測量的條件和倒 鏡測量的條件完全相同，稍有不同就會帶來誤差，所以這種測量方法對操作的要求比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CXD上成像位置的方法，其操作簡 單，實(shí)用性強(qiáng)，標(biāo)定精度高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CXD上成像位置的方法，包括如下步驟1)把光學(xué)測量系統(tǒng)放在帶有導(dǎo)軌的平臺上，并對平臺調(diào)平；2)調(diào)平光學(xué)測量系統(tǒng)，調(diào)平目標(biāo)架，并且固定目標(biāo)架；3)分別給目標(biāo)架和光學(xué)測量系統(tǒng)上電，設(shè)定光軸上的點(diǎn)在C⑶上的成像位置為 W ；4)把光學(xué)測量系統(tǒng)移動到平臺的位置一，控制光學(xué)測量系統(tǒng)對目標(biāo)架進(jìn)行測量， 得到的測量Z值為Z1,其中，Z為光學(xué)測量系統(tǒng)光軸與目標(biāo)架上兩目標(biāo)點(diǎn)連線中點(diǎn)的高度 差；5)把光學(xué)測量系統(tǒng)移動到平臺的位置二，控制光學(xué)測量系統(tǒng)對目標(biāo)架進(jìn)行測量， 得到的測量Z值為Z2;6)比較ZjP Z2，如果ZjP Z2不相等，則重新設(shè)定W的位置，然后重復(fù)步驟4)、5)、 6)，直到Z1和Z2相等為止，則這時(shí)W的位置為光軸上的點(diǎn)在CXD上成像的位置。本發(fā)明的有益效果是該方法的原理及操作比較簡單，具有較強(qiáng)的實(shí)用性；該方 法的標(biāo)定精度高，如果只需要較低的標(biāo)定精度時(shí)，還可以簡化標(biāo)定過程。


圖1是本發(fā)明標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CXD上成像位置方法的示意圖。圖2是本發(fā)明標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CXD上成像位置方法的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)地描述如圖1所示，本實(shí)例所需的實(shí)驗(yàn)器材有大理石平臺、光學(xué)測量系統(tǒng)、目標(biāo)架，其中 光學(xué)測量系統(tǒng)中光學(xué)系統(tǒng)的焦距f = 30mm,目標(biāo)架中兩目標(biāo)的中心距為1000mm，兩目標(biāo)點(diǎn) 為A、B，在CXD上成的像為a、b，線段AB的長度為L，由已知得L = 1000mm,線段a、b的長度 為1，1的距離可以通過a和b的值計(jì)算得到，視為已知量，光節(jié)點(diǎn)0到目標(biāo)架中心點(diǎn)的距離
L' f
為R。光學(xué)成像原理圖如圖2所示，(1)，當(dāng)光學(xué)測量系統(tǒng)在平臺上的位置一時(shí)，
由公式(1)得光軸上的物點(diǎn)M與其在CXD上的成像位置ml之間的關(guān)系為ami=<2)
公式(2)中物點(diǎn)M的位置未知，ml的位置為設(shè)定值；當(dāng)光學(xué)測量系統(tǒng)在平臺上的位置二時(shí)，
同位置一光軸上的物點(diǎn)M與其在CXD上的成像位置m2之間的關(guān)系為am2= ^^ (3)。由
于平臺是平行于大地的，所以公式(2)和公式(3)中的物點(diǎn)M為同一點(diǎn)，ml和m2也為同一 個(gè)點(diǎn)。因此，光學(xué)測量系統(tǒng)在位置一對目標(biāo)A、B的測量值Z1與在位置二對目標(biāo)A、B的測量 值Z2相同。所以，如果Z1 = Z2，則設(shè)定的W位置即為光軸上點(diǎn)在CXD上的成像位置。本發(fā)明標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CXD上成像位置的方法根據(jù)光學(xué)成像理論，利用平臺、 測量系統(tǒng)和目標(biāo)架對單軸光電測量系統(tǒng)中CCD零位進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)工程實(shí)際做了大量的實(shí) 驗(yàn)，并在工程中得到了實(shí)際應(yīng)用，通過實(shí)驗(yàn)和工程檢驗(yàn)，該發(fā)明使用方便，標(biāo)定精度高，具有 較大的使用價(jià)值。
權(quán)利要求
一種標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CCD上成像位置的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟1)把光學(xué)測量系統(tǒng)放在帶有導(dǎo)軌的平臺上，并對平臺調(diào)平；2)調(diào)平光學(xué)測量系統(tǒng)，調(diào)平目標(biāo)架，并且固定目標(biāo)架；3)分別給目標(biāo)架和光學(xué)測量系統(tǒng)上電，設(shè)定光軸上的點(diǎn)在CCD上的成像位置為W；4)把光學(xué)測量系統(tǒng)移動到平臺的位置一，控制光學(xué)測量系統(tǒng)對目標(biāo)架進(jìn)行測量，得到的測量Z值為Z1，其中，Z為光學(xué)測量系統(tǒng)光軸與目標(biāo)架上兩目標(biāo)點(diǎn)連線中點(diǎn)的高度差；5)把光學(xué)測量系統(tǒng)移動到平臺的位置二，控制光學(xué)測量系統(tǒng)對目標(biāo)架進(jìn)行測量，得到的測量Z值為Z2；6)比較Z1和Z2，如果Z1和Z2不相等，則重新設(shè)定W的位置，然后重復(fù)步驟4)、5)、6)，直到Z1和Z2相等為止，則這時(shí)W的位置為光軸上的點(diǎn)在CCD上成像的位置。
全文摘要
本發(fā)明標(biāo)定光軸上的點(diǎn)在CCD上成像位置的方法屬于光電測量技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括如下步驟把光學(xué)測量系統(tǒng)放在帶有導(dǎo)軌的平臺上，并調(diào)平平臺、測量系統(tǒng)和目標(biāo)架，固定目標(biāo)架；分別給目標(biāo)架和測量系統(tǒng)上電，設(shè)定光軸上的點(diǎn)在CCD上成像位置為W；把測量系統(tǒng)移到平臺的位置一，控制測量系統(tǒng)對目標(biāo)架進(jìn)行測量，得到的測量Z值為Z1，Z為測量系統(tǒng)光軸與目標(biāo)架上兩目標(biāo)點(diǎn)連線中點(diǎn)的高度差；把測量系統(tǒng)移到平臺的位置二，控制測量系統(tǒng)對目標(biāo)架進(jìn)行測量，得到的測量Z值為Z2；比較Z1和Z2，若Z1、Z2不相等，則重新設(shè)定W的位置，然后重復(fù)測量Z1、Z2，直到Z1＝Z2為止，則這時(shí)W的位置為光軸上的點(diǎn)在CCD上成像的位置。本發(fā)明操作簡單，實(shí)用性強(qiáng)，標(biāo)定精度高。
文檔編號G01C11/00GK101813474SQ20101014478
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者劉暢, 劉紹錦, 李建榮, 沈鋮武, 王志乾, 耿天文, 趙雁 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所