本發(fā)明涉及一種45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置和方法，屬于計(jì)算型視覺成像領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

計(jì)算型視覺成像要求ccd像元陣列與dmd微鏡元陣列實(shí)現(xiàn)高精度的匹配和校準(zhǔn)，即每個(gè)ccd像元與相應(yīng)的dmd微鏡元在成像光學(xué)系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)物像的重合。目前市場(chǎng)上的相機(jī)的正方形ccd像元水平排列，而dmd正方形微鏡元以45度旋轉(zhuǎn)角方式排列，這樣ccd像元陣列與dmd微鏡元陣列之間因?yàn)榇嬖?5度旋轉(zhuǎn)角無法完成匹配和校準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供一種45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置和方法，用以解決上述存在的問題。

本發(fā)明45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是：該裝置包括v型相機(jī)基座和ccd相機(jī)；所述的v型相機(jī)基座用以支撐ccd相機(jī)以45度轉(zhuǎn)角放置；所述的ccd相機(jī)內(nèi)部有一片ccd，當(dāng)ccd相機(jī)固定在v型相機(jī)基座上時(shí)，ccd隨之旋轉(zhuǎn)與水平基面成45度角。

所述的v型相機(jī)基座包括：v型槽結(jié)構(gòu)、底板結(jié)構(gòu)、相機(jī)安裝孔組和基座固定孔組；所述的v型槽結(jié)構(gòu)兩面夾角90度，為所述的ccd相機(jī)提供45度轉(zhuǎn)角；所述的底板結(jié)構(gòu)工作時(shí)水平放置，為所述的45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置提供水平基面；所述的相機(jī)安裝孔組在v型槽結(jié)構(gòu)的一側(cè)面，用以ccd相機(jī)在v型槽結(jié)構(gòu)上的安裝；所述的基座固定孔組在底板結(jié)構(gòu)上，用以v型相機(jī)基座在外部水平裝置上的固定。

所述的v型相機(jī)基座是一體機(jī)械加工成型。

針對(duì)所述的相機(jī)安裝孔組和所述的基座固定孔組，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整其數(shù)量、尺寸。

本發(fā)明提出的一種45度ccd轉(zhuǎn)置成像方法，包括以下步驟：

步驟一、將所述的ccd相機(jī)通過所述的相機(jī)安裝孔組安裝在所述的v型槽結(jié)構(gòu)上，而后將所述的v型相機(jī)基座通過所述的基座固定孔組固定在外部水平裝置上。

步驟二、連接ccd相機(jī)的電源線和數(shù)據(jù)線，打開ccd相機(jī)工作，此時(shí)圖像畫面旋轉(zhuǎn)45度角，即ccd的圖像坐標(biāo)系隨之旋轉(zhuǎn)與水平基面成45度角，ccd的圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的變換關(guān)系為：

式中，k是ccd像元尺寸參數(shù)；(xc,yc,zc)為ccd的圖像坐標(biāo)；(xw,yw,zw)為45度ccd轉(zhuǎn)置成像的世界坐標(biāo)。

可見，經(jīng)過步驟一、二，能夠?qū)崿F(xiàn)45度ccd轉(zhuǎn)置成像。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置和方法，通過v型相機(jī)基座的90度兩面夾角v型槽結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)ccd相機(jī)的45度轉(zhuǎn)置成像。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置是為計(jì)算型視覺成像而設(shè)計(jì)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，使得ccd像元陣列與dmd微鏡元陣列匹配和校準(zhǔn)工作更簡(jiǎn)便可行，精度更高。本發(fā)明提供的45度ccd轉(zhuǎn)置成像方法能夠?qū)崿F(xiàn)45度ccd轉(zhuǎn)置成像，并得到ccd的圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)的變換關(guān)系，為計(jì)算型視覺成像ccd像元陣列與dmd微鏡元陣列匹配和校準(zhǔn)工作提供ccd世界坐標(biāo)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖；

圖2為本發(fā)明中v型相機(jī)基座結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例示意圖。

圖中：1-v型相機(jī)基座，2-ccd相機(jī)，3-ccd，4-dmd，5-光學(xué)放大器，11-v型槽結(jié)構(gòu)，12-底板結(jié)構(gòu)，13-相機(jī)安裝孔組，14-基座固定孔組，15-水平基面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。

如圖1所示，本發(fā)明45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置，包括v型相機(jī)基座1和ccd相機(jī)2；所述的v型相機(jī)基座1用以支撐ccd相機(jī)2以45度轉(zhuǎn)角放置；所述的ccd相機(jī)2內(nèi)部有一片ccd3，當(dāng)ccd相機(jī)2固定在v型相機(jī)基座1上時(shí)，ccd3隨之旋轉(zhuǎn)與水平基面15成45度角。

如圖2所示，所述的v型相機(jī)基座1包括：v型槽結(jié)構(gòu)11、底板結(jié)構(gòu)12、相機(jī)安裝孔組13和基座固定孔組14；所述的v型槽結(jié)構(gòu)11兩面夾角90度，為所述的ccd相機(jī)2提供45度轉(zhuǎn)角；所述的底板結(jié)構(gòu)12工作時(shí)水平放置，為所述的45度ccd轉(zhuǎn)置成像裝置提供水平基面15；所述的相機(jī)安裝孔組13在v型槽結(jié)構(gòu)11的一側(cè)面，用以ccd相機(jī)2在v型槽結(jié)構(gòu)11上的安裝；所述的基座固定孔組14在底板結(jié)構(gòu)12上，用以v型相機(jī)基座1在外部水平裝置上的固定。

本發(fā)明提出的一種45度ccd轉(zhuǎn)置成像方法，包括以下步驟：

步驟一、將所述的ccd相機(jī)2通過所述的相機(jī)安裝孔組13安裝在所述的v型槽結(jié)構(gòu)11上，而后將所述的v型相機(jī)基座1通過所述的基座固定孔組14固定在外部水平裝置上。

步驟二、連接ccd相機(jī)2的電源線和數(shù)據(jù)線，打開ccd相機(jī)2工作，此時(shí)圖像畫面旋轉(zhuǎn)45度角，即ccd3的圖像坐標(biāo)系隨之旋轉(zhuǎn)與水平基面成45度角，ccd3的圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的變換關(guān)系為：

式中，k是ccd3像元尺寸參數(shù)；(xc,yc,zc)為ccd3的圖像坐標(biāo)；(xw,yw,zw)為45度ccd3轉(zhuǎn)置成像的世界坐標(biāo)。

可見，經(jīng)過步驟一、二，能夠?qū)崿F(xiàn)45度ccd轉(zhuǎn)置成像。

實(shí)施例：

下面舉例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明：

選取dmd微鏡元陣列的尺寸為7.6um×7.6um，正方形微鏡元以45度旋轉(zhuǎn)角方式排列；ccd相機(jī)選取ccd像元陣列的尺寸為7.6um×7.6um。

將ccd相機(jī)2安裝在v型相機(jī)基座1上，而后將v型相機(jī)基座1固定在水平試驗(yàn)臺(tái)上。

dmd4固定在水平試驗(yàn)臺(tái)上，使dmd微鏡元陣列與ccd像元陣列迎面相對(duì)。

調(diào)整光學(xué)放大器5的放大倍率為1，此時(shí)的ccd像元陣列與dmd微鏡元陣列實(shí)現(xiàn)了匹配和校準(zhǔn)，即每個(gè)ccd像元與相應(yīng)的dmd微鏡元在成像光學(xué)系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)物像的重合；此時(shí)dmd坐標(biāo)(xd,yd,zd)可由以下公式得到：

盡管上面結(jié)合圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。