專利名稱：一種調整攝像機位置的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于圖像處理技術領域，涉及電視跟蹤控制系統(tǒng)中攝像機與光學系統(tǒng)相對位置的調整方法及裝置。
背景技術：
電視跟蹤控制系統(tǒng)一般由攝像機、光學系統(tǒng)、跟蹤測量電子學系統(tǒng)、監(jiān)視器等部分組成。而攝像機作為視頻傳感器，它的安裝位置及安裝精度直接影響成像質量，對目標的跟蹤測量效果起著關鍵性的作用。
當前攝像機的安裝(如圖1所示)都是在光學系統(tǒng)1-2前加一個平行光管1-1，并在平行光管1-1的像面上放置一張分辨率板，裝調人員首先前后移動攝像機1-3尋找像面位置，同時調整攝像機1-3的靶面與光路垂直，直到整個靶面成像都清晰，這些調整都是裝調人員憑經驗用眼睛觀察成像質量；調節(jié)完像面位置后，再將分辨率板換成十字絲板，十字絲板在攝像機1-3的靶面上成像，攝像機1-3輸出的視頻信號經過字符疊加卡1-4，疊加上電十字絲后送到監(jiān)示器1-5上顯示，通過上下左右移動攝像機1-3的位置，將成像的光十字絲與電十字絲重合。這種方法攝像機位置的調節(jié)量是通過多次嘗試得到的，由于受到空間限制，調整攝像機有時要修改機械件，沒有準確的調節(jié)量，會很不方便。

發(fā)明內容
為了解決現有技術中存在的攝像機位置調節(jié)用眼睛觀察成像質量和成像位置，沒有準確的調節(jié)量，給安裝帶來不便的問題，本發(fā)明采用圖像采集卡采集視頻圖像數據并將其傳輸給計算機，通過計算機計算并顯示圖像兩點的灰度差值和需要移動的距離，目的是提供一種調整攝像機位置的方法及裝置。
實現調整攝像機位置的方法步驟如下在平行光管相面上放置分辨率板，平行光管產生一束平行光，分辨率板經過光學系統(tǒng)成像在光學系統(tǒng)的像面上；調整攝像機位置，使攝像機靶面位于光學系統(tǒng)的像面處；將攝像機視頻信號線接到圖像采集卡上，圖像采集卡插到計算機內，攝像機輸出的視頻圖像信號由圖像采集卡采集并送到計算機中；計算機根據視頻圖像數據計算并顯示圖像相鄰兩點的灰度差值，若圖像清晰，則在非邊緣處，灰度差值很小，在邊緣處灰度差值較大；設閾值為T1、T2，若整幅圖像的灰度差值都小于T1，或大于T2，則灰度差值滿足清晰度要求；調整攝像機位置，至整幅圖像的灰度差值都小于T1，或大于T2，則攝像機靶面已在光學系統(tǒng)像面上；將分辨率板換成十字絲板，使十字絲板經過光學系統(tǒng)成像在攝像機靶面上；計算機根據光十字絲成像位置數據計算光十字絲與視場中心的相對距離并顯示；根據計算機顯示的光十字絲與視場中心相對距離數據調整攝像機的位置使光十字絲與視場中心重合。
實現調整攝像機位置方法所用的裝置如圖2所示，包括平行光管2-1，光學系統(tǒng)2-2，攝像機2-3，圖像采集卡2-4，計算機2-5，顯示器2-6。平行光管2-1位于光學系統(tǒng)2-2的前方；平行光管2-1產生一束平行光，使其相面上的分辨率板或十字絲板成像在光學系統(tǒng)2-2的像面上。攝像機2-3的靶面位于光學系統(tǒng)2-2的像面處，攝像機2-3的視頻信號線與圖像采集卡2-4連接，圖像采集卡2-4插在計算機2-5的ICA插槽上，計算機2-5與顯示器2-6連接；圖像采集卡2-4采集攝像機2-3輸出的視頻信號，將其進行模/數轉換后存入計算機2-5中，計算機2-5讀取該圖像數據，計算并通過顯示器2-6顯示圖像相鄰兩點的灰度差值和光十字絲與視場中心間的距離。
有益效果本發(fā)明采用了圖像采集卡采集圖像并將圖像數據輸出給計算機，通過計算機計算并顯示圖像相鄰兩點的灰度差值和光十字絲與視場中心間的距離，根據顯示數據調整攝像機位置使其靶面在光學系統(tǒng)的像面上并且光十字絲與視場中心重合，保證了裝調精度，提高了裝調效率。此方法所用設備在安裝完攝像機之后，可以用作電視跟蹤控制系統(tǒng)的跟蹤測量電子學系統(tǒng)，不增加系統(tǒng)的成本，具有很大的實用性。


圖1為現有技術所采用的結構框圖，圖中1-1為平行光管，1-2光學系統(tǒng)，1-3攝像機，1-4字符疊加卡，1-5監(jiān)示器。
圖2為實現本發(fā)明所采用的結構框圖。圖中2-1為平行光管，2-2光學系統(tǒng)，2-3攝像機，2-4圖像采集卡，2-5計算機，2-6顯示器。
圖3為本發(fā)明計算機2-5主程序流程圖。
具體實施例方式計算機2-5讀取圖像數據進行計算并顯示圖像相鄰兩點的灰度差值和光十字絲與視場中心間的距離的具體實施方法如下讀取圖像采集卡2-4采集的圖像數據；判斷是分辨率板還是十字絲板；當讀取的圖像為分辨率板時，根據圖像數據計算相鄰兩點灰度差值并顯示；設圖像在(j，k)點的像元灰度值為f(j，k)，閾值為T1、T2，取T1＝10、T2＝亮線灰度-背景灰度-10(不同的光學系統(tǒng)和不同型號的攝像機，閾值可取不同數值)；調整攝像機2-3的位置，至顯示器2-6顯示的整幅圖像的灰度差值都小于T1，或大于T2，則灰度差值滿足清晰度要求，表示攝像機2-3靶面已在光學系統(tǒng)2-2像面上；當讀取的圖像為十字絲板時，根據讀取的圖像數據計算光十字絲與視場中心間的距離并顯示；設整幅圖像大小為M×N，攝像機2-3的X方向總象元數為M，攝像機2-3的Y方向總象元數為N，x為光十字絲所在的列位置，y為光十字絲所在的水平位置，則X方向攝像機需移動距離＝(x-M/2)×(攝像機X方向靶面尺寸/M)Y方向攝像機需移動距離＝(y-N/2)×(攝像機Y方向靶面尺寸/N)攝像機2-3采用SONY公司的DXC-390P三CCD攝像機，圖像采集卡2-4采用加拿大MATROX公司的METEOR II/STANDARD，計算機2-5采用帶有ICA插槽的計算機，顯示器2-6采用計算機2-5用顯示器。
攝像機2-3和圖像采集卡2-4之間通過三根視頻信號線連接，三根視頻信號線分別為紅、綠、蘭視頻信號線。
除了上述實施例之外，如攝像機輸出為低電壓差分信號(LVDS)，圖像采集卡可采用加拿大MATROX公司的METEOR II/DIGITAL數字采集卡，采集信號格式為LVDS信號；如攝像機輸出為CAMLINK信號，則圖像采集卡采用加拿大MATROX公司的METEOR II/CAMLINK數字采集卡，采集信號格式為CAMLINK信號。
權利要求
1.一種調整攝像機位置的方法，其特征在于采用下列步驟在平行光管相面上放置分辨率板，使分辨率板經過光學系統(tǒng)成像在光學系統(tǒng)的像面上；調整攝像機位置，使攝像機靶面位于光學系統(tǒng)的像面處；將攝像機視頻信號線接到圖像采集卡上，圖像采集卡插到計算機內，攝像機輸出的視頻圖像信號由圖像采集卡采集并送到計算機中；計算機根據視頻圖像數據計算并顯示圖像相鄰兩點的灰度差值，令閾值為T1、T2，調整攝像機位置，至整幅圖像的灰度差值都小于T1，或大于T2；將分辨率板換成十字絲板，使十字絲板經過光學系統(tǒng)成像在攝像機靶面上；計算機根據光十字絲成像位置數據計算光十字絲與視場中心的相對距離并顯示；根據計算機顯示的光十字絲與視場中心相對距離數據調整攝像機的位置使光十字絲與視場中心重合。
2.一種實現調整攝像機位置方法所用的裝置，包括平行光管，光學系統(tǒng)，攝像機，其特征在于還包括圖像采集卡(2-4)，計算機(2-5)，顯示器(2-6)；攝像機(2-3)的視頻信號線與圖像采集卡(2-4)連接，圖像采集卡(2-4)插在計算機(2-5)的ICA插槽上，計算機(2-5)與顯示器(2-6)連接；圖像采集卡(2-4)采集攝像機(2-3)輸出的視頻信號，將其進行模/數轉換后存入計算機(2-5)中，計算機(2-5)讀取該圖像數據，計算并通過顯示器(2-6)顯示圖像相鄰兩點的灰度差值和光十字絲與視場中心間的距離。
3.根據權利要求2所述的實現調整攝像機位置方法所用的裝置，其特征在于攝像機(2-3)采用SONY公司的DXC-390P三CCD攝像機，圖像采集卡(2-4)采用加拿大MATROX公司的METEOR II/STANDARD，攝像機(2-3)和圖像采集卡(2-4)之間通過三根視頻信號線連接，三根視頻信號線分別為紅、綠、蘭視頻信號線；計算機(2-5)采用帶有ICA插槽的計算機，顯示器(2-6)采用計算機(2-5)用顯示器。
4.根據權利要求2所述的實現調整攝像機位置方法所用的裝置，其特征在于采用的攝像機(2-3)輸出為低電壓差分信號(LVDS)時，圖像采集卡(2-4)采用加拿大MATROX公司的METEOR II/DIGITAL數字采集卡；采用的攝像機(2-3)輸出為CAMLINK信號時，圖像采集卡(2-4)采用加拿大MATROX公司的METEORII/CAMLINK數字采集卡。
全文摘要
本發(fā)明屬于圖像處理技術領域，涉及一種調整攝像機位置的方法及裝置，其采用的技術方案為將攝像機視頻信號線接到圖像采集卡上，圖像采集卡插到計算機內；攝像機輸出的視頻圖像信號由圖像采集卡采集并送到計算機中；計算機根據讀取的圖像數據計算并顯示圖像相鄰兩點的灰度差值和光十字絲與視場中心間的距離；根據顯示數據調整攝像機位置使其靶面在光學系統(tǒng)的像面上并且光十字絲與視場中心重合，保證了裝調精度，提高了裝調效率。所用裝置在安裝完攝像機之后，可以用作電視跟蹤控制系統(tǒng)的跟蹤測量電子學系統(tǒng)，不增加系統(tǒng)的成本，具有很大的實用性。
文檔編號H04N5/232GK1897648SQ20051001726
公開日2007年1月17日 申請日期2005年11月4日 優(yōu)先權日2005年11月4日
發(fā)明者李桂菊, 趙建, 陳小林 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所