本發(fā)明涉及相位計(jì)算與數(shù)字圖像處理技術(shù)，具體為一種2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：
具備紅外/可見(jiàn)光通道的2CCD相機(jī)，由于具有各自獨(dú)立且互不干擾的兩個(gè)顏色通道，在同時(shí)得到物體形貌和彩色紋理信息的三維測(cè)量技術(shù)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。2CCD相機(jī)既可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)又便于控制，但由于制造和安裝誤差，2CCD相機(jī)可見(jiàn)和紅外通道靶面像素間存在非對(duì)應(yīng)問(wèn)題。有關(guān)不同顏色通道之間像素位置關(guān)系的建立，在申請(qǐng)人檢索的范圍內(nèi)，可以見(jiàn)到以下相關(guān)文獻(xiàn)信息：1.K.SakashitaandY.Yagi“基于多通道相機(jī)和紅外投影儀的單幅網(wǎng)格成像獲取三維形貌及紋理的系統(tǒng)”(Asystemforcapturingtextured3Dshapesbasedonone-shotgridpatternwithmulti-bandcameraandinfraredprojector,Proceedingsoftheinternationalconferenceon3Dimaging,modeling,processing,visualizationandtransmission2011:49-56)采用紅外通道的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)光獲取目標(biāo)的三維形貌，用可見(jiàn)光獲取紋理信息，有效地避免了三維形貌采集中結(jié)構(gòu)光對(duì)紋理的干擾。將不同通道的形貌和紋理信息結(jié)合起來(lái)，得到目標(biāo)的完整信息，并提出用棋盤(pán)格平板標(biāo)定兩個(gè)圖像傳感器之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。此種方法僅建立起幾個(gè)離散點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.Y.J.Xu,C.Chen,S.J.HuangandZ.H.Zhang“利用紅外和彩色條紋投影技術(shù)同時(shí)測(cè)量移動(dòng)物體的三維形貌和彩色紋理”(Simultaneouslymeasuring3DshapeandcolourtextureofmovingobjectsusingIRandcolourfringeprojectiontechniques,OpticsandlasersinEngineering,61(2014):1-7)采用紅外通道正弦條紋結(jié)構(gòu)光投影技術(shù)，從得到的絕對(duì)相位計(jì)算目標(biāo)深度，進(jìn)而獲得物體三維形貌。2CCD相機(jī)可同時(shí)采集可見(jiàn)光通道的紋理信息，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)三維形貌和紋理的快速測(cè)量。由于光線折射率的差異，2CCD相機(jī)的紅外、可見(jiàn)光通道之間存在色差，使得同一目標(biāo)點(diǎn)分別成像在2CCD兩個(gè)靶面的不同位置。除此之外，位于分光棱鏡后的兩個(gè)CCD靶面，在理想情況下應(yīng)是精確匹配的，而實(shí)際上其對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)反映的絕對(duì)位置也會(huì)存在偏差，這取決于CCD靶面的裝配精度?；谏鲜鲈颍煌ǖ缊D像之間存在目標(biāo)點(diǎn)不重合的現(xiàn)象，在物體三維形貌和紋理測(cè)量中會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果造成誤差。其表現(xiàn)形式與可見(jiàn)光中RGB三通道間的色差類似。此方法中沒(méi)有考慮兩個(gè)靶面像素間的對(duì)應(yīng)問(wèn)題。3.J.Chang,H.KangandM.G.Kang“偽彩色濾波修正軸向和垂軸色差”(Correctionofaxialandlateralchromaticaberrationwithfalsecolorfiltering,IEEETransactionsonImageProcessing,22(2013):1186-1198)針對(duì)色差導(dǎo)致的RGB圖像中邊緣不重疊的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了一種后期處理方法。采用邊緣亮度暫時(shí)增強(qiáng)以及偽彩色濾波方法使不同顏色通道的邊緣對(duì)齊。此方法修正了由色差造成的三通道邊緣重影，卻存在一定的局限性：不同的拍攝圖像會(huì)導(dǎo)致修正效果有所差異，從而導(dǎo)致其對(duì)圖像具有選擇性。4.T.E.BoultandG.Wolberg“使用圖像變形校正色差”(Correctingchromaticaberrationsusingimagewarping,IEEEComputerSocietyConferenceonComputerVisionandPatternRecognition,ProceedingsCVPR1992)對(duì)色差的光學(xué)機(jī)理展開(kāi)分析。在色差的補(bǔ)償問(wèn)題中，改進(jìn)成像光學(xué)系統(tǒng)仍會(huì)遺留圖像模糊和扭曲等問(wèn)題，因而提出了圖像變形的方法，使用外部參考物作為圖像變形的標(biāo)準(zhǔn)，有效地消除了模糊和扭曲。此方法以圖像的行和列分別進(jìn)行單一方向的變形，沒(méi)有考慮色差在平面上的分布規(guī)律及其二維分布的校正。5.張榮喬等公開(kāi)的“影像色差補(bǔ)償方法”(公開(kāi)號(hào)CN1612028A)以及P.斯特克等公開(kāi)的“用于處理色差和紫色條紋的方法和裝置”(公開(kāi)號(hào)CN102017639B)分別給出了以特定的校準(zhǔn)圖像作為參考，計(jì)算參考點(diǎn)在不同顏色平面上的距離差，通過(guò)插值的方法或以一定的校正比例對(duì)顏色平面進(jìn)行變換，對(duì)色差進(jìn)行補(bǔ)償。由于參考點(diǎn)的個(gè)數(shù)有限，通過(guò)插值或計(jì)算校正比進(jìn)行的色差補(bǔ)償存在精度上的不足，特別是當(dāng)色差呈非對(duì)稱形式存在的時(shí)候，無(wú)法用已有的模式或規(guī)律來(lái)描述。6.V.KaufmannandR.Ladstadter“由垂軸色差引起的數(shù)字照片彩色條紋消除方法”(Eliminationofcolorfringesindigitalphotographscausedbylateralchromaticaberration,XXthInternationalCIPASymposium2005)針對(duì)垂軸色差的校正展開(kāi)研究。在分析了數(shù)字圖像垂軸色差的數(shù)學(xué)模型后，采用黑白三角網(wǎng)格作為參照物，建立不同角點(diǎn)紅藍(lán)通道與綠通道之間的邊緣距離和像素位置的關(guān)系，進(jìn)而以圖像中心為原點(diǎn)，用最小二乘法擬合的方式確定拉伸紅通道和收縮藍(lán)通道的尺度，有效地補(bǔ)償了垂軸色差。此方法以離散點(diǎn)的變化趨勢(shì)擬合得到全場(chǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，精度上存在一定的不足，且受參照物三角網(wǎng)格頻率的影響。7.J.MallonandP.F.Whelan“圖像垂軸色差的校正和消除”(Calibrationandremovaloflateralchromaticaberrationinimages,PatternRecognitionLetters28(2007):125-135)給出了高密度用棋盤(pán)格標(biāo)定不同顏色通道之間垂軸色差的方法，以三個(gè)通道中的綠色通道為基準(zhǔn)，對(duì)另外兩通道的圖像進(jìn)行一定的縮放，以消除垂軸色差，使三個(gè)顏色通道相同像素位置對(duì)應(yīng)同一空間點(diǎn)。為不同顏色通道之間的圖像配準(zhǔn)提供了有效的方法。此方法以高密度棋盤(pán)格為參照物，可以增加對(duì)應(yīng)點(diǎn)的數(shù)量從而提高校正精度，但未能實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)內(nèi)全像素色差的測(cè)量，仍屬于基于有限點(diǎn)的校正方法。由上述文獻(xiàn)可以看出，對(duì)于由色差導(dǎo)致的不同顏色通道間像素不匹配現(xiàn)象，一種校正方法是以單純的圖像處理手段來(lái)消除或減小各通道之間的偏差，此方法適用于特征明顯顏色鮮明的目標(biāo)，面對(duì)特征及顏色未知的目標(biāo)時(shí)，達(dá)不到預(yù)期的效果。另一種方法是采用具有明顯特征標(biāo)識(shí)的參照物作為標(biāo)定板，得到不同通道的圖像，比較其中固定位置特征點(diǎn)在不同通道的像，得到其偏移量，再通過(guò)數(shù)學(xué)手段計(jì)算得到像平面內(nèi)所有像素點(diǎn)的偏移量，并以此為依據(jù)對(duì)單一顏色通道圖像進(jìn)行相應(yīng)的伸縮變換。此方法的問(wèn)題在于：無(wú)論選擇哪種模式的標(biāo)定板，其特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)是有限的，因而大多數(shù)的點(diǎn)需要通過(guò)插值或擬合得到。如果只存在色差且系統(tǒng)處于理想情況下，其偏移量以像平面中心為原點(diǎn)呈各向同性規(guī)則分布，用數(shù)學(xué)方法可以求出未知點(diǎn)的偏移量。而實(shí)際情況中導(dǎo)致各通道圖像不匹配的因素還有CCD靶面之間的對(duì)應(yīng)精度以及成像光學(xué)器件軸心重合度和幾何精度等，這使得其偏移量分布不具有各向同性規(guī)律，因而不存在適用于所有相機(jī)的通用數(shù)學(xué)模型。色差的校正主要用于改善數(shù)字圖像的質(zhì)量，其精度要求遠(yuǎn)不及三維測(cè)量，尤其是小視場(chǎng)微小物體測(cè)量，對(duì)2CCD相機(jī)兩靶面像素間的匹配精度提出了更高的要求。對(duì)于2CCD相機(jī)靶面對(duì)應(yīng)關(guān)系的校正研究，尚未出現(xiàn)在已公開(kāi)的文獻(xiàn)或?qū)＠?，目前用于色差校正中的?biāo)定板校正方法，無(wú)法滿足三維測(cè)量系統(tǒng)對(duì)2CCD相機(jī)兩個(gè)靶面對(duì)應(yīng)關(guān)系的精度要求。如何進(jìn)行2CCD像平面內(nèi)所有像素的高精度匹配，是一個(gè)尚未解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的問(wèn)題是，提供一種2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法，該方法可得到像平面內(nèi)逐個(gè)像素點(diǎn)的高精度對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)于特征明顯顏色鮮明、特征及顏色未知的目標(biāo)均適用，且校準(zhǔn)精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)2CCD相機(jī)兩個(gè)靶面的高精度匹配。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，提出一種2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法，該方法的具體步驟是：(1)以可變的條紋圖像作為參考物，通過(guò)軟件編程產(chǎn)生正弦條紋，并分別以水平和垂直方向顯示在電腦顯示屏上；(2)通過(guò)2CCD相機(jī)的紅外與可見(jiàn)光通道同時(shí)采集電腦顯示屏上的條紋圖像，得到水平條紋圖像和垂直條紋圖像，并對(duì)兩通道水平和垂直條紋圖像進(jìn)行預(yù)處理；(3)對(duì)步驟(2)得到的水平條紋圖像和垂直條紋圖像通過(guò)傅里葉變換及其一級(jí)譜的逆變換，計(jì)算出其相應(yīng)的折疊相位圖；利用最佳條紋選擇方法把折疊相位展成絕對(duì)相位，得到兩通道逐個(gè)像素點(diǎn)水平和垂直方向的絕對(duì)相位，并利用中值濾波和均值濾波對(duì)絕對(duì)相位圖進(jìn)行平滑處理；通過(guò)插值計(jì)算的方法，利用水平條紋圖像的絕對(duì)相位計(jì)算出2CCD相機(jī)垂直方向像素偏差，利用垂直條紋圖像的絕對(duì)相位計(jì)算出2CCD相機(jī)水平方向像素偏差；(4)根據(jù)步驟(3)得到的兩通道同一點(diǎn)的水平方向和垂直方向像素偏差，計(jì)算紅外通道每一像素點(diǎn)的偏差校正距離并加以匯總，得到2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光兩通道像素點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(5)將步驟(4)得到的2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光兩通道像素點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)紅外通道中的每個(gè)像素點(diǎn)位置進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的相位圖，實(shí)現(xiàn)2CCD紅外/可見(jiàn)光靶面間的精確校準(zhǔn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法，以可變的條紋圖像作為參考物，以電腦顯示屏代替已有方法中的標(biāo)定板，將固定不變的參考圖形改進(jìn)為條紋數(shù)和方向可變的正弦條紋，此時(shí)參考特征點(diǎn)由標(biāo)定板上的有限點(diǎn)變?yōu)橄鄼C(jī)視場(chǎng)內(nèi)的所有像素點(diǎn)，由正弦條紋計(jì)算得到連續(xù)的絕對(duì)相位信息，同時(shí)結(jié)合插值運(yùn)算，最終得到兩通道逐個(gè)像素點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具有較高的分辨率和測(cè)量精度；依靠絕對(duì)相位的測(cè)量作為參照，對(duì)2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，兩個(gè)正交方向的絕對(duì)相位可以實(shí)現(xiàn)全局唯一性的編碼，進(jìn)一步保證了其對(duì)應(yīng)關(guān)系的準(zhǔn)確性。本發(fā)明以2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光通道作為校正對(duì)象，與被測(cè)目標(biāo)或使用環(huán)境無(wú)關(guān)，具有廣泛的適用范圍；同時(shí)，像素對(duì)應(yīng)關(guān)系同時(shí)涵蓋色差之外的不匹配因素，克服了已有文獻(xiàn)中色差校正方法抗干擾能力差的缺陷。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)顯示在電腦顯示屏3上的正弦條紋圖；其中，圖2(a)為水平方向正弦條紋圖；圖2(b)為垂直方向正弦條紋圖；圖3為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)得到的水平正弦條紋相位圖，其中，圖3(a)是水平正弦條紋折疊相位圖，圖3(b)是水平正弦條紋絕對(duì)相位圖；圖4為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)得到的垂直正弦條紋相位圖，其中，圖4(a)是垂直正弦條紋折疊相位圖，圖4(b)是垂直正弦條紋絕對(duì)相位圖；圖5為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)關(guān)于2CCD之間對(duì)應(yīng)點(diǎn)選取的示意圖，其中CCD-1、CCD-2分別為紅外、可見(jiàn)光CCD像平面，P1(i1,j1)和P2(i2,j2)為一對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，Φ1u(P1)，Φ2u(P2)，Φ1v(P1)和Φ2v(P2)分別是這兩個(gè)點(diǎn)在垂直和水平兩個(gè)方向上的絕對(duì)相位值，P1和P2點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為Φ1u(Pl)＝Φ2u(P2)，Φ1v(Pl)＝Φ2v(P2)；圖6為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)根據(jù)絕對(duì)相位計(jì)算像素偏差的流程圖；圖7為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)像素偏差校正的示意圖，其中Δi為由水平條紋計(jì)算得到的垂直像素偏差，Δj為由垂直條紋計(jì)算得到的水平像素偏差，A(i,j)為可見(jiàn)光通道一點(diǎn)的像素位置，B(i+Δi,j+Δj)為此點(diǎn)在紅外通道中的對(duì)應(yīng)位置，在偏差校正過(guò)程中，應(yīng)在紅外通道中將B點(diǎn)移至A點(diǎn)，以保證兩通道相應(yīng)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一空間位置；圖8為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)2CCD相機(jī)校準(zhǔn)前后垂直像素偏差比較圖，其中圖8(a)是中間一列校準(zhǔn)前的垂直像素偏差，圖8(b)是中間一列校準(zhǔn)后的垂直像素偏差，圖8(c)是校準(zhǔn)前的整體垂直像素偏差，圖8(d)是校準(zhǔn)后的整體垂直像素偏差；圖9為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)2CCD相機(jī)校準(zhǔn)前后水平像素偏差比較圖，其中圖9(a)是中間一行校準(zhǔn)前的水平像素偏差，圖9(b)是中間一行校準(zhǔn)后的水平像素偏差，圖9(c)是校準(zhǔn)前的整體水平像素偏差，圖9(d)是校準(zhǔn)后的整體水平像素偏差；圖10為本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)工作原理流程圖；圖中，1.電腦、2.2CCD數(shù)碼相機(jī)(2CCD相機(jī))、3.電腦顯示屏。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明。本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法(簡(jiǎn)稱方法，參見(jiàn)圖1-10)的具體步驟是：(1)以可變的條紋圖像作為參考物，通過(guò)軟件編程產(chǎn)生正弦條紋，并分別以水平和垂直方向顯示在電腦顯示屏3上；(2)通過(guò)2CCD相機(jī)2的紅外與可見(jiàn)光通道同時(shí)采集電腦顯示屏3上的條紋圖像，得到水平條紋圖像和垂直條紋圖像，并對(duì)兩通道水平和垂直條紋圖像進(jìn)行預(yù)處理，用于絕對(duì)相位的計(jì)算；(3)對(duì)步驟(2)得到的水平條紋圖像和垂直條紋圖像通過(guò)傅里葉變換及其一級(jí)譜的逆變換，計(jì)算出其相應(yīng)的折疊相位圖；利用最佳條紋選擇方法把折疊相位展成絕對(duì)相位，得到兩通道逐個(gè)像素點(diǎn)水平和垂直方向的絕對(duì)相位，并利用中值濾波和均值濾波對(duì)絕對(duì)相位圖進(jìn)行平滑處理；通過(guò)插值計(jì)算的方法，利用水平條紋圖像的絕對(duì)相位計(jì)算出2CCD相機(jī)垂直方向像素偏差，利用垂直條紋圖像的絕對(duì)相位計(jì)算出2CCD相機(jī)水平方向像素偏差；(4)根據(jù)步驟(3)得到的兩通道同一點(diǎn)的水平方向和垂直方向像素偏差，計(jì)算紅外通道每一像素點(diǎn)的偏差校正距離并加以匯總，得到2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光兩通道像素點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(5)將步驟(4)得到的2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光兩通道像素點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)紅外通道中的每個(gè)像素點(diǎn)位置進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的相位圖，實(shí)現(xiàn)2CCD紅外/可見(jiàn)光靶面間的精確校準(zhǔn)。本發(fā)明方法的進(jìn)一步特征在于所述步驟(2)中兩通道水平和垂直條紋圖像預(yù)處理的過(guò)程是：a.從可見(jiàn)光通道采集的條紋圖像中分離出綠色通道的條紋圖像作為待處理圖像；b.將紅外通道采集的條紋圖像和綠色通道的條紋圖像以多次測(cè)量求平均的方式分別得到紅外通道和綠色通道的平均條紋圖像；c.對(duì)步驟b得到的平均條紋圖像進(jìn)行中值濾波處理。本發(fā)明方法的基本思路是：先通過(guò)軟件編程產(chǎn)生正弦條紋，并分別以水平和垂直方向顯示在電腦顯示屏3上；通過(guò)2CCD相機(jī)2的紅外與可見(jiàn)光通道同時(shí)采集電腦顯示屏3上的條紋圖像；通過(guò)傅里葉變換及其逆變換從所采集的條紋圖像中計(jì)算折疊相位圖；利用最佳條紋選擇方法得到兩通道逐個(gè)像素點(diǎn)水平和垂直方向的絕對(duì)相位信息；最后根據(jù)兩通道同一點(diǎn)的絕對(duì)相位差分別建立兩個(gè)方向的索引信息，以此為依據(jù)得到兩通道像素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)2CCD兩個(gè)靶面間的精確校準(zhǔn)。本發(fā)明2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法所采用的校準(zhǔn)系統(tǒng)(參見(jiàn)圖1)主要包括：電腦1、2CCD數(shù)碼相機(jī)(簡(jiǎn)稱2CCD相機(jī))2和電腦顯示屏3；電腦顯示屏3用來(lái)顯示所產(chǎn)生的正弦條紋，2CCD相機(jī)2用于采集紅外/可見(jiàn)光通道的正弦條紋圖像，電腦1與2CCD相機(jī)2連接，可以存儲(chǔ)、顯示和處理所采集的圖像，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果，連接與使用情況參見(jiàn)Y.J.Xu,C.Chen,S.J.HuangandZ.H.Zhang“利用紅外和彩色條紋投影技術(shù)同時(shí)測(cè)量移動(dòng)物體的三維形貌和彩色紋理”(Simultaneouslymeasuring3DshapeandcolourtextureofmovingobjectsusingIRandcolourfringeprojectiontechniques,OpticsandlasersinEngineering,61(2014):1-7)。電腦1、2CCD相機(jī)2和電腦顯示屏3均為市購(gòu)產(chǎn)品。本發(fā)明由絕對(duì)相位計(jì)算像素偏差的原理(參見(jiàn)圖6和圖7)是：根據(jù)2CCD兩通道同一方向的絕對(duì)相位，以可見(jiàn)光通道像素點(diǎn)的絕對(duì)相位為基準(zhǔn)，找到紅外通道中該點(diǎn)所在適當(dāng)區(qū)間內(nèi)絕對(duì)相位最為接近的像素點(diǎn)，以此像素點(diǎn)為中心確定目標(biāo)區(qū)間，在該目標(biāo)區(qū)間內(nèi)進(jìn)行插值運(yùn)算，增加絕對(duì)相位的像素分辨率使得相位偏差的結(jié)果更為精確。在插值之后的數(shù)據(jù)區(qū)間尋找絕對(duì)相位值最接近的點(diǎn)作為對(duì)應(yīng)點(diǎn)。如果出現(xiàn)插值后兩點(diǎn)相位值相等的情況，選取像素位置最接近的點(diǎn)作為對(duì)應(yīng)點(diǎn)。最后，對(duì)插值坐標(biāo)(對(duì)應(yīng)點(diǎn))進(jìn)行坐標(biāo)變換計(jì)算得到精確的像素偏差值Δi與Δj，其中Δi為由水平條紋計(jì)算得到的垂直方向像素偏差，Δj為由垂直條紋計(jì)算得到的水平方向像素偏差。在圖7中，A(i,j)為可見(jiàn)光通道一點(diǎn)的像素位置，B(i+Δi,j+Δj)為此點(diǎn)在紅外通道中的對(duì)應(yīng)位置，在偏差校正過(guò)程中，應(yīng)在紅外通道中將B點(diǎn)移至A點(diǎn)，以保證兩通道相應(yīng)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一空間位置。插值運(yùn)算中的插值方式與插值密度，可根據(jù)絕對(duì)相位分布狀況、系統(tǒng)運(yùn)算精度及運(yùn)算時(shí)間的需求來(lái)設(shè)定。本發(fā)明的主要工作過(guò)程是(參見(jiàn)圖10)：由軟件產(chǎn)生兩個(gè)方向的正弦條紋，在電腦顯示屏3上顯示。2CCD相機(jī)2的兩個(gè)通道(紅外通道、可見(jiàn)光通道)同時(shí)采集屏幕上顯示的條紋圖，在每一通道均分別得到水平條紋圖和垂直條紋圖。然后，通過(guò)傅里葉變換的方法針對(duì)每一個(gè)條紋圖計(jì)算其折疊相位，再以最佳條紋數(shù)投影條紋，例如最佳條紋數(shù)為100、99、90，對(duì)不同條紋數(shù)的折疊相位差頻得到絕對(duì)相位，即可見(jiàn)光通道水平與垂直方向分別差頻得到絕對(duì)相位Φ1u，Φ1v，紅外通道水平與垂直方向分別差頻得到絕對(duì)相位Φ2u和Φ2v，最終得到紅外/可見(jiàn)光通道的水平/垂直條紋共4幅絕對(duì)相位圖。對(duì)不同通道的同一方向條紋的2幅絕對(duì)相位圖，以尋找對(duì)應(yīng)點(diǎn)以及插值的方法計(jì)算每一像素點(diǎn)的像素偏差，即由2幅水平條紋圖的絕對(duì)相位圖得到垂直像素偏差，由2幅垂直條紋圖的絕對(duì)相位圖得到水平像素偏差，再根據(jù)垂直和水平像素偏差建立像素對(duì)應(yīng)關(guān)系。最后，按照像素對(duì)應(yīng)關(guān)系完成對(duì)兩通道像素偏差的逐點(diǎn)校準(zhǔn)。本發(fā)明方法所采用的數(shù)據(jù)處理流程是在Matlab中實(shí)現(xiàn)的?；竟δ馨óa(chǎn)生兩個(gè)方向的正弦條紋、設(shè)定條紋數(shù)、圖像采集和存儲(chǔ)等功能。具體算法包括傅里葉變換計(jì)算折疊相位、最佳條紋選擇差頻計(jì)算絕對(duì)相位以及插值運(yùn)算，均有相應(yīng)公式以及成熟算法，本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)所述任務(wù)和對(duì)應(yīng)算法不難給出具體程序。實(shí)施例1本實(shí)施例2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面校準(zhǔn)方法的具體步驟是：(1)首先利用軟件產(chǎn)生一組水平和垂直兩個(gè)方向上的正弦條紋圖，選取正弦條紋圖的條紋數(shù)目為100、99、90個(gè)，且符合最佳條紋數(shù)，在水平和垂直兩個(gè)方向共產(chǎn)生6幅條紋圖。然后由一臺(tái)電腦顯示屏3依次顯示6幅正弦條紋圖(參見(jiàn)圖2(a)和圖2(b))；(2)通過(guò)2CCD相機(jī)2的可見(jiàn)光和紅外通道分別采集電腦顯示屏3上的條紋圖像，并通過(guò)兩個(gè)千兆網(wǎng)線傳輸?shù)诫娔X1。每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包含兩個(gè)通道共12幅條紋圖，在同一實(shí)驗(yàn)條件下共采集五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；為了減小電腦顯示屏3的隨機(jī)噪聲，先對(duì)采集的條紋圖進(jìn)行預(yù)處理。在可見(jiàn)光中綠光折射率位于紅光和藍(lán)光之間，因而綠色通道通常作為參考基準(zhǔn)。從可見(jiàn)光條紋圖像中分離出綠色通道的條紋圖像作為待處理圖像，將紅外通道采集的條紋圖像和綠色通道的條紋圖像以測(cè)量3次求平均的方式分別得到紅外通道和綠色通道的平均條紋圖像，共測(cè)5組，每組12幅平均條紋圖像；再對(duì)得到的每組平均條紋圖像進(jìn)行中值濾波處理。(3)利用步驟(2)中得到的五組平均條紋圖像進(jìn)行偏差校準(zhǔn)。首先對(duì)每組平均條紋圖像進(jìn)行進(jìn)行傅里葉變換及其一級(jí)譜的逆變換得到相應(yīng)的折疊相位圖(參見(jiàn)圖3(a)、圖4(a))，通過(guò)最佳條紋選擇方法得到絕對(duì)相位圖，最佳條紋選擇方法的目的是把折疊相位展開(kāi)成絕對(duì)相位，最后利用中值濾波和均值濾波對(duì)絕對(duì)相位圖進(jìn)行平滑處理，每一組條紋圖像可以分別得到兩幅絕對(duì)相位圖(參見(jiàn)圖3(b)、圖4(b))；通過(guò)插值計(jì)算的方法，利用水平條紋圖像的絕對(duì)相位計(jì)算出2CCD垂直方向像素偏差，利用垂直條紋圖像的絕對(duì)相位計(jì)算出2CCD水平方向像素偏差(參見(jiàn)圖6)，在第一組中，紅外通道的每個(gè)像素點(diǎn)都能計(jì)算出相對(duì)于綠色通道水平和垂直方向的像素偏差，進(jìn)而得到2CCD像素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(參見(jiàn)圖5)。(4)根據(jù)步驟(3)得到的兩方向像素偏差計(jì)算紅外通道每一像素點(diǎn)的偏差校正距離(參見(jiàn)圖7)，并將所有像素的校正距離匯總，即為2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光兩通道像素點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(5)根據(jù)步驟(4)中得到的2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光兩通道像素點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)紅外通道每個(gè)像素點(diǎn)位置進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的一組相位圖。以第一組數(shù)據(jù)得到的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)后四組數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到相位圖用于評(píng)價(jià)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，最終實(shí)現(xiàn)2CCD紅外/可見(jiàn)光靶面間的精確校準(zhǔn)。為進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明方法對(duì)兩通道靶面校準(zhǔn)的有效性，選用2CCD相機(jī)(AD-080GE,JAI)進(jìn)行上述過(guò)程的兩通道絕對(duì)相位測(cè)量與靶面校準(zhǔn)，分別計(jì)算校準(zhǔn)前后兩通道垂直方向像素偏差和水平方向像素偏差。由于傅里葉變換在圖像邊緣處存在頻譜泄漏，所得到的絕對(duì)相位在圖像邊緣處不準(zhǔn)確(參見(jiàn)圖3(b)、圖4(b))，在實(shí)際處理過(guò)程中去掉圖像邊緣(參見(jiàn)圖8、圖9)，由于去掉的僅是邊緣的幾個(gè)像素，對(duì)最終整個(gè)圖像影響不大。相位在圖像邊緣不精確是傅里葉變換的固有問(wèn)題，此方法校準(zhǔn)2CCD相機(jī)2，在邊緣處不能保證高精度，在應(yīng)用中通過(guò)調(diào)整2CCD相機(jī)2使目標(biāo)不在圖像邊緣，進(jìn)而保證最終校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。對(duì)比圖8(a)、圖8(b)所示的中間一列校準(zhǔn)前后的垂直像素偏差以及圖9(a)、圖9(b)所示的中間一行校準(zhǔn)前后的水平像素偏差，結(jié)果表明對(duì)兩通道CCD靶面的校準(zhǔn)達(dá)到了亞像素的水平，兩個(gè)方向整體像素偏差范圍由2.5個(gè)像素減小為0.4個(gè)像素，最大像素偏差由1.6個(gè)像素減小為0.3個(gè)像素。由圖8(c)、圖8(d)和圖9(c)、圖9(d)可知，在垂直和水平方向的平均像素偏差，同樣被大幅度的減小，說(shuō)明兩個(gè)顏色通道靶面的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)間的位置偏差得到了很好的校準(zhǔn)。本發(fā)明方法屬于對(duì)相機(jī)內(nèi)部的校正，與檢測(cè)目標(biāo)無(wú)關(guān)，對(duì)于特征明顯顏色鮮明、特征及顏色未知的目標(biāo)均適用；屬于絕對(duì)相位校正，與現(xiàn)有技術(shù)中的標(biāo)定板校正明顯不同，同時(shí)采用插值法逐點(diǎn)測(cè)量，將絕對(duì)相位值歸一化，轉(zhuǎn)化為像素值，提高了對(duì)應(yīng)精度，進(jìn)而得到兩通道像素的精確對(duì)應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明方法采用現(xiàn)有計(jì)算方法，依靠絕對(duì)相位的測(cè)量作為參照，對(duì)2CCD相機(jī)紅外/可見(jiàn)光靶面實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。該方法可得到不同通道像平面內(nèi)逐個(gè)像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，精度可達(dá)亞像素級(jí)別。本發(fā)明方法不僅提高了2CCD相機(jī)用于三維測(cè)量技術(shù)中的檢測(cè)精度，對(duì)于三維測(cè)量領(lǐng)域檢測(cè)器件的選擇和檢測(cè)方法的改進(jìn)提供了擴(kuò)展空間，也同樣適用于多CCD靶面的成像設(shè)備由于色差、光學(xué)器件設(shè)計(jì)以及靶面裝配等諸多原因造成的靶面不匹配問(wèn)題。對(duì)于涉及成像系統(tǒng)的領(lǐng)域，諸如快速成型制造、工業(yè)自動(dòng)在線檢測(cè)、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)、電子商務(wù)、生物醫(yī)學(xué)等具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明未述及之處均適用于現(xiàn)有技術(shù)。