Optimization of temperature, targets, and illumination for high precision photogrammetric camera calibration
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Date
2017
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Abstract
MOONS, Multi-Object Optical and Near-Infrared Spectrograph, será un instrumento para uno de los telescopios de 8.2m del Very Large Telescope de ESO. Este estudiará el espectro de 1000 objetos celestes en un campo de vista de 500 arcmin2. Para ello ubicará micrometricamente un conjunto de fibras ópticas sobre la imagen de dichos objetos. El movimiento de las Unidades Posicionadoras de Fibra y el cálculo de sus posiciones deben tener un error menor a 15 μm. Este cálculo se realizará con un sistema de metrología basado en la técnica de fotogrametría. La fotogrametría de rango cercano mide espacialmente objetos cercanos con cámaras digitales. Por ello, ellas deben calibrarse en términos de su posición y propiedades ópticas, lo que es crucial para el funcionamiento del sistema completo, más aún si se requiere precisión micrométrica. Por lo tanto, la calibración de cámaras debe desarrollarse en condiciones óptimas. En esta investigación, el efecto de las variaciones de temperatura debido al calentamiento inicial de las cámaras, fue estimado como 0.1 pix de movimiento en las posiciones de los targets en las imágenes. Este efecto se redujo a 0.02 pix, al igual que el tiempo de calentamiento de las cámaras, que pasó de más de 20 minutos a menos de 10 minutos. Además, se estudió que una variación de 20% en la intensidad de la iluminación produce una diferencia de dispersión de medición de 0.008 pix. Asimismo se concluyó que 180° de variación angular de la iluminación y las cámaras produce variaciones de 0.3 pix con el uso de targets retroreflectantes. Por el contrario, estas variaciones se reducen ~10 veces con targets opacos de mayor tamaño.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017