仿生复眼系统标定方法：基于虚拟双球面

"基于虚拟双球面的仿生复眼系统标定" 本文主要探讨了如何为仿生复眼系统进行标定，以实现对空间目标的精确探测和定位。仿生复眼系统是一种模拟生物复眼结构的光学装置，其特点是具有大视场和多通道成像能力。在复眼系统的设计中，各个子眼（即单个成像单元）需协同工作，以形成整体的高分辨率图像。 为建立标定平台，研究人员根据复眼成像特性设计了一种特殊的标定环境，该环境能构建全视场靶标。他们提出了一种基于虚拟双球面靶标的标定方法，这一方法利用两个球面上的虚拟靶点来确定各子眼通道的成像特性。通过这种方法，可以建立起各个子眼坐标系与全局坐标系之间的数学模型，确保在标定和定位过程中的一致性。 标定过程包括多个步骤，如系统参数的合理调整、靶点分布的均匀性优化以及非线性映射方法的选择。这些步骤有助于提高标定的精度和效率，并可通过计算机程序实现自动化操作，简化了标定流程。 在实际应用中，该方法在两个球面位置上建立了子眼通道图像光斑点坐标与靶点角度之间的非线性映射关系。经过验证实验，复眼系统在60°视场内的目标定位相对误差小于0.5%，定位角度的均方根误差仅为1.96 mrad，表明提出的标定方法具有高精度。 这种方法不仅满足了仿生复眼系统标定的技术要求，而且标定后的复眼系统能够有效地执行空间目标的测量任务。因此，这项工作对于提升复眼系统在遥感、监控、机器人导航等领域中的应用性能具有重要意义。 关键词：光学设计；仿生复眼；目标定位；标定；多通道；大视场；虚拟靶标 中图分类号：TP391 文献标识码：A DOI：10.3788/AOS201737.0722001 文章指出，仿生复眼系统在标定后能显著提高目标定位的准确性和稳定性，对于未来开发更先进的光学成像系统具有重要的参考价值。同时，该研究也为优化复眼系统设计和改进标定技术提供了新的思路。