一种多相机空间目标激光立体成像装置及方法

摘要

本发明涉及一种多相机空间目标激光立体成像装置及方法。一种多相机空间目标激光立体成像方法，该方法至少包括如下步骤：第1步，第一相机成像；第2步，第二相机成像；第3步，依据光脉冲的时域分布函数F(t)，对第一相机获取的图像矩阵I₀和第二相机获取的图像矩阵I₁进行处理，获取每个成像点的相对距离量；第4步，依据每个成像点的相对距离量给出三维立体像。采用本发明所给出的装置及方法，利用CCD和激光脉冲即可以实现对空间物体三维影像的记录，特别是方便实现对远距离对象的三维影像的记录。

主权项

一种多相机空间目标激光立体成像方法，其特征是：至少包括如下步骤：第1步，第一相机成像，第一快门打开后，发射激光脉冲，目标散射或反射回来的光脉冲A、B、C、D完全通过后，然后再关闭第一快门，这时第一CCD探测器各像素点曝光后所获得的图像灰度用矩阵I₀表示；第2步，第二相机成像，第二快门打开后，接收返回的激光脉冲信号，当返回的光脉冲信号A、B、C、D尚未完全通过第二快门时，即关闭第二快门，从时间域来看，这时应确保，对每个像素点，均只探测到了目标物散射或反射回来的光信号的一部分，这时第二CCD探测器各像素点曝光后所获得的灰度用矩阵I₁表示；第3步，依据光脉冲的时域分布函数F(t)，对第一相机获取的图像矩阵I₀和第二相机获取的图像矩阵I₁进行处理，获取每个成像点的相对距离量；第4步，依据每个成像点的相对距离量给出三维立体像；所述的第3步依据光脉冲的时域分布函数F(t)，对第一相机获取的图像矩阵I₀和第二相机获取的图像矩阵I₁进行处理，获取每个成像点的相对距离量包括：第3.1步，根据光脉冲强度的时域分布函数F(t)，计算一个距离查询表；其中分母项表示对整个脉冲进行积分，分子表示对脉冲的一部分积分；S(t)由同一列的曝光量H值计算中所取t值决定，其数值由公式(5)进行计算；S(t)＝0.5Ct   (5)其中C是光在空气中的传播速度，该距离是一个相对数据，正方向由目标物指向摄像器材，零点可以取为目标中心到摄像器材的距离处；第3.2步，通过对(4)式和(5)式的离散化计算，获得所需要的距离查询表；第3.3步，假定第一分光镜的透射系数是β；系统对目标进行拍摄后，第一块CCD探测器各像素点曝光后所获得的图像灰度值矩阵为I₀；第二块CCD探测器各像素点所获得的图像灰度值矩阵为I₁；每个像素点的相对曝光量h值，利用图像I₁中像素点的灰度值和图像I₀中对应点的灰度值计算如下：利用h值，通过查询表，可以获得对应像素点的相对距离量。