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申请/专利权人：中国科学技术大学
摘要：本发明公开了一种基于相机和微机电振镜的水下无线光通信光束对准方法，属于通信控制技术领域。所述方法中，通信双方是相同的收发同体的设备，己端设备采用LD作为发射光源，发出的光束被微机电振镜反射到水体中，通过控制己端微机电振镜两个相互垂直方向上的倾角，实现出射光束指向的精准控制；相机作为图像传感器采集图像，根据对端设备出射光束和己端相机在不同对准状态下的成像特征，识别对端出光口在己端相机采集到的图像中的像素位置；据此计算对端出光口相对于己端相机的实际角度，根据镜面反射原理计算并控制己端微电机振镜转动相应角度，控制己端光束指向对端光电探测器。本发明在保证系统小型化的基础上实现水下光束快速对准。
主权项：1.一种基于相机和微机电振镜的水下无线光通信光束对准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据对端激光二极管发出的出射光束和己端相机在不同对准状态下的成像特征，识别对端出光口在己端相机采集到的图像中的像素位置；步骤2、设己端激光二极管发出的出射光束被己端微机电振镜反射到水体中，根据步骤1得到的像素位置，计算对端出光口相对于己端相机的实际角度，所述实际角度包括俯仰角和偏航角，基于己端相机成像面法线方向与经过己端微机电振镜反射的出射光束初始方向平行，根据镜面反射原理计算并控制己端微电机振镜两个相互垂直方向上的倾角控制己端激光二极管发出的出射光束指向；步骤3、重复步骤1-步骤2，保持己端激光二极管发出的出射光束对准对端光电探测器的状态；其中，所述步骤2包括：步骤2.1、己端相机方位角解算：使用成像光斑像素坐标与采集到的图像中心坐标的偏移量估计对端出光口在相机坐标系下的方向向量，使用反正切函数计算出对端出光口相对于己端相机在水平和垂直方向上的角度；步骤2.2、己端相机和己端微机电振镜非共轴补偿：利用己端相机和对端出光口的已知距离信息以及己端微机电振镜和己端相机的相对确定位置信息计算己端微机电振镜和己端相机相对于对端光电探测器的角度偏差，通过非共轴补偿算法补偿角度偏差并对己端微机电系统进行控制。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国科学技术大学 基于相机和微机电振镜的水下无线光通信光束对准方法
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