CN110764258A - 仿生光学系统的重叠率获取方法及装置 - Google Patents

仿生光学系统的重叠率获取方法及装置 Download PDF

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CN110764258A CN201911128871.0A CN201911128871A CN110764258A CN 110764258 A CN110764258 A CN 110764258A CN 201911128871 A CN201911128871 A CN 201911128871A CN 110764258 A CN110764258 A CN 110764258A
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Abstract

本申请涉及仿生光学系统技术，尤其涉及一种仿生光学系统的像面重叠率获取方法及装置，该方法包括：将第一子孔径系统和第二子孔径系统均固定于球形固定体；根据第一子孔径系统的光轴，确定第二子孔径系统的空间坐标；根据第二子孔径系统的空间坐标，获取第一子孔径系统和第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角；根据第二子孔径系统的空间坐标，获取第一子孔径系统和第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角；根据夹角和光学系统的视场角，确定第一子孔径系统和第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；和/或在XY平面上Y方向的重叠率。利用本申请，能够消除仿生光学系统的盲区，有效地提高探测器的利用率。

Description

仿生光学系统的重叠率获取方法及装置
技术领域
本申请涉及仿生光学技术领域，尤其涉及一种仿生光学系统的重叠率获取方法及装置。
背景技术
目前人类已经研究到的动物视觉系统有两种类型，即脊椎动物的单眼视觉系统和节肢动物的复眼视觉系统，典型代表为蝇、蜻蜓等昆虫的复眼系统，其中昆虫复眼视觉系统可以分为并列型和重叠型复眼视觉系统。昆虫的复眼视觉系统均由光线通过视觉器官产生折射的成像机理来实现对外部图像的采集，从而生成清晰的图像。
外凸式多孔径仿生复眼系统利用昆虫并列型复眼的特点实现大视场、高灵敏度、高分辨率、多通道信息获取、三维空间定位等一些单孔径视觉系统无法实现的优良特性，因此多孔径仿生复眼系统在国防、民生等众多领域得到广泛应用。多孔径仿生复眼视觉系统实现众多优良特性的前提为各个子孔径系统之间不存在像面盲区。
目前针对多孔径仿生复眼系统像面重叠率的计算研究相对较少，大多数针对多孔径复眼系统的研究都是在保证子眼之间无盲区，并未对具体重叠率进行计算，从而对探测器的利用存在一定程度上的浪费。
发明内容
本申请提供了一种仿生光学系统的像面重叠率获取方法及装置，以期消除多孔径复眼的仿生光学系统的盲区。
本申请提供了一种仿生光学系统的像面重叠率获取方法，包括：
将第一子孔径系统和第二子孔径系统均固定于球形固定体；
根据所述第一子孔径系统的光轴，确定所述第二子孔径系统的空间坐标；
根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角；
根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角；
根据所述第一夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；和/或
根据所述第二夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率；
其中，所述光学系统的视场角为设定的常量。
优选地，根据所述第一子孔径系统的光轴，确定所述第二子孔径系统的空间坐标包括：
以所述第一子孔径系统的光轴为Z轴，以所述第一子孔径系统A的光瞳处球面的两条垂直切线为X、Y轴、以球形固定体的球心为原点O建立空间坐标系；
将所述第二子孔径系统的球坐标系与所述空间坐标系进行转换，以得到所述第二子孔径系统的空间坐标。
优选地，根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角包括：
将所述第二子孔径系统向XZ平面投影，获取所述第二子孔径系统的光轴与所述第一子孔径系统的光轴在XZ平面的夹角，为所述第一夹角。
优选地，根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角包括：
将所述第二子孔径系统向YZ平面投影，获取所述第二子孔径系统的光轴与所述第一子孔径系统的光轴在YZ平面的夹角，为所述第二夹角。
优选地，根据所述第一夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率包括：
根据所述第一夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠量；
根据所述重叠量与所述第一子孔径系统在XZ平面的第一像面范围，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；
其中，所述第一像面范围为设定的常量。
优选地，根据所述第一夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠量包括：
根据同一观测物面与所述第一子孔径系统的距离以及与所述第二子孔径系统的距离、所述球形固定体的球心到各子孔径系统的孔径光阑的距离以及所述光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统的物方线视场以及第二子孔径系统的物方线视场；
将所述第一子孔径系统的物方线视场和所述第二子孔径系统的物方线视场在XZ平面进行统一化；
根据在XZ平面统一化的物方线视场，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠量。
优选地，根据所述第二夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率包括：
根据所述第二夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠量；
根据所述重叠量与所述第一子孔径系统在YZ平面的第二像面范围，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率；
其中，所述第二像面范围为设定的常量。
优选地，根据所述第二夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠量包括：
根据同一观测物面与所述第一子孔径系统的距离以及与所述第二子孔径系统的距离、所述球形固定体的球心到各子孔径系统的孔径光阑的距离以及所述光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统的物方线视场以及第二子孔径系统的物方线视场；
将所述第一子孔径系统的物方线视场和所述第二子孔径系统的物方线视场在YZ平面进行统一化；
根据在YZ平面统一化的物方线视场，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠量。
优选地，所述光学系统的视场角满足如下条件：
Figure BDA0002277714530000041
其中，ω为光学系统的视场角，θ为所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统的光轴夹角。
本申请还提供了一种仿生光学系统的像面重叠率获取装置，包括：第一子孔径系统、第二子孔径系统和球形固定体；所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统均固定于所述球形固定体；
所述装置还包括：
第一计算单元，用于根据所述第一子孔径系统的光轴，确定所述第二子孔径系统的空间坐标；
第一获取单元，用于根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角；
第二获取单元，用于根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角；
第二计算单元，用于根据所述第一夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；和/或
第三计算单元，用于根据所述第二夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率；
其中，所述光学系统的视场角为设定的常量。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的仿生光学系统的像面重叠率获取方法及装置，通过将将第一子孔径系统和第二子孔径系统均固定于球形固定体，在空间坐标系中确定第一子孔径系统和第二子孔径系统的空间夹角，根据该空间夹角和光学系统的视场角，确定第一子孔径系统和所述第二子孔径系统的重叠率。根据本申请的重叠率，能够消除仿生光学系统的盲区，有效地提高探测器的利用率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的仿生光学系统的像面重叠率获取方法的流程图；
图2为空间直角坐标系XYZ的示意图；
图3为物方线视场的示意图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
如图1所示，本申请实施例提供了一种仿生光学系统的像面重叠率获取方法，其中包括：
步骤S100，将第一子孔径系统A和第二子孔径系统B均固定于球形固定体。
具体地，第一子孔径系统A和第二子孔径系统B均是子眼系统，本实施例以第一子孔径系统A和第二子孔径系统B为相同规格的光学系统为例进行说明。将第一子孔径系统A和第二子孔径系统B均固定于球形固定体的球面上，第一子孔径系统A的孔径光阑和第二子孔径系统B的孔径光阑距离球形固定体的球心距离相等，均为r。
步骤S200，根据所述第一子孔径系统A的光轴，确定所述第二子孔径系统B的空间坐标。
该步骤S200具体包括：
步骤S210、如图2所示，以所述第一子孔径系统A的光轴为Z轴，以所述第一子孔径系统A的光瞳处球面的两条垂直切线为X、Y轴、以球形固定体的球心为原点O建立空间坐标系。
具体地，建立以第一子孔径系统A的光轴为Z轴、球形固定体的球心为原点O的空间直角坐标系XYZ，则第一子孔径系统A的空间位置用球坐标系描述为(r、0、0)、第二子孔径系统B的空间位置采用球坐标系描述为
Figure BDA0002277714530000061
步骤S220、将所述第二子孔径系统B的球坐标系与所述空间坐标系进行转换，以得到所述第二子孔径系统B的空间坐标。
第二子孔径系统B的坐标如下：
Figure BDA0002277714530000062
其中，其中r为第一子孔径系统A(第二子孔径系统B)的孔径光阑到球形固定体球心的距离、
Figure BDA0002277714530000063
为第二子孔径系统B到球心O点的连线(即第二子孔径系统B的光轴)在XZ平面内的投影线与X轴正向的方位角、θ为第二子孔径系统B到球心O点的连线与Z轴的夹角(即第一子孔径系统A的光轴与第二子孔径系统B的光轴夹角)。
由于图像平面为二维平面结构，因此针对第一子孔径系统A与第二子孔径系统B需要分析二者光轴在XZ，YZ平面上的夹角进行分析(即第二子孔径系统B的光轴与Z轴在XZ，YZ平面的夹角)，从而便于对图像二维平面上的X，Y方向图像重合度进行分析。
步骤S300，根据所述第二子孔径系统B的空间坐标，获取所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XZ平面的第一夹角θx。
具体而言，该步骤S300包括：
将所述第二子孔径系统B向XZ平面投影，获取所述第二子孔径系统B的光轴与所述第一子孔径系统A的光轴在XZ平面的夹角，为所述第一夹角θx。
考虑到第二子孔径系统B在空间球坐标系中的坐标及在直角坐标系中的坐标，将其投影到XZ平面得到OB′。则其坐标为：
Figure BDA0002277714530000071
则得到第二子孔径系统B的光轴在XZ平面的投影与第一子孔径系统A光轴(即Z轴)的夹角θX为：
Figure BDA0002277714530000072
步骤S400，根据所述第二子孔径系统B的空间坐标，获取所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在YZ平面的第二夹角θy。
具体而言，该步骤S400包括：
将所述第二子孔径系统B向YZ平面投影，获取所述第二子孔径系统B的光轴与所述第一子孔径系统A的光轴在YZ平面的夹角，为所述第二夹角θy。
考虑到第二子孔径系统B在空间球坐标系中的坐标及在直角坐标系中的坐标，将其投影到YZ平面得到OB″。则其坐标为：
Figure BDA0002277714530000073
则得到第二子孔径系统B的光轴在YZ平面的投影与第一子孔径系统A的光轴(即Z轴)的夹角θY为：
Figure BDA0002277714530000081
步骤S500，根据所述第一夹角θx和光学系统的视场角ω，确定所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上X方向的重叠率Φx；和/或
根据所述第二夹角θY和光学系统的视场角ω，确定所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上Y方向的重叠率ΦY；
其中，所述光学系统的视场角ω为设定的常量。
该步骤S500中，上述重叠率的获取具体包括：
步骤S510、根据所述第一夹角θx和光学系统的视场角ω，获取所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上X方向的重叠量Dx。
首先建立如图3所示的二维直角坐标系，坐标系均以球心O点为原心，分别以第一子孔径系统A与第二子孔径系统B的光轴方向为Z轴、Z′轴，与第一子孔径系统A、第二子孔径系统B的光轴在O点垂直的方向为X轴和X′轴，建立XOZ与X′OZ′坐标系。
得出XOZ与X′OZ′二者的转换关系如下所示：
假定第一子空间系统A与第二子空间系统B的视场大小均为ω(光学系统的视场角)，当同一观测物面距离第一子孔径系统A的距离为Z、距离第二子孔径系统B的距离为Z′时，根据同一观测物面与所述第一子孔径系统A的距离以及与所述第二子孔径系统B的距离、所述球形固定体的球心到各子孔径系统的孔径光阑的距离以及所述光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统A的物方线视场以及第二子孔径系统B的物方线视场。
第一子孔径系统A形成的物方线视场在X轴方向上的描述为由所形
Figure BDA0002277714530000091
成的区域，
Figure BDA0002277714530000092
的表达式如下所示：
Figure BDA0002277714530000093
Figure BDA0002277714530000094
第二子孔径系统B的形成的物方视场在X′方向上的描述为由所形成的区域，
Figure BDA0002277714530000096
均表达式如下所示：
Figure BDA0002277714530000097
Figure BDA0002277714530000098
将所述第一子孔径系统A的物方线视场和所述第二子孔径系统B的物方线视场在XZ平面进行统一化，得到：
Figure BDA0002277714530000099
由于光学系统视场的特性，当子孔径系统之间存在视场重叠时，会在一定的区间内存在盲区，将该区间的端点距离球型固定体的球心的距离称为子孔径像面重叠的最小观测距离Zmin，此时应当满足以下条件即：
Figure BDA00022777145300000910
此时：Z≈Z′，经过数学原理的推算得到：
在已知子孔径系统的视场角，为保证第一子孔径系统A与第二子孔径系统B像面空间不存在盲区现象、且避免过重叠现象的出现，则在子孔径系统的视场范围应当满足以下条件：
Figure BDA0002277714530000101
经过化简得到光轴夹角应当满足以下条件：
Figure BDA0002277714530000102
根据在XZ平面统一化的物方线视场，获取所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上X方向的重叠量Dx如下：
Figure BDA0002277714530000103
步骤S520，根据所述重叠量Dx与所述第一子孔径系统A在XZ平面的第一像面范围Ax，确定所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上X方向的重叠率Φx；其中，所述第一像面范围Ax为设定的常量。
本实施例中，Ax＝2Z tanω。
当物面观测距离大于子孔径系统像面重叠的最小观测距离时，子孔径系统像面存在重叠，且一般观测距离远大于球型固定体的半径此时Z＞＞r。
此时像面重叠率为：
Figure BDA0002277714530000104
其中，Φx为所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上X方向的重叠率。
经化简得到系统视场重叠率与子孔径系统光轴夹角的关系为：
Figure BDA0002277714530000111
其中，ω为光学系统的视场角，θx为所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角,。
该步骤S500中，上述重叠率的获取具体包括：
步骤S51、根据所述第二夹角θy和光学系统的视场角ω，获取所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上Y方向的重叠量DY。
具体地，该步骤包括：
根据同一观测物面与所述第一子孔径系统A的距离以及与所述第二子孔径系统B的距离、所述球形固定体的球心到各子孔径系统的孔径光阑的距离以及所述光学系统的视场角ω，获取所述第一子孔径系统A的物方线视场以及第二子孔径系统B的物方线视场。
将所述第一子孔径系统A的物方线视场和所述第二子孔径系统B的物方线视场在YZ平面进行统一化。
根据在YZ平面统一化的物方线视场，获取所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上Y方向的重叠量DY如下：
步骤S52，根据所述重叠量DY与所述第一子孔径系统在YZ平面的第二像面范围AY，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率ΦY；其中，所述第二像面范围AY为设定的常量。
本实施例中，AY＝2Z tanω。
当物面观测距离大于子孔径系统像面重叠的最小观测距离时，子孔径系统像面存在重叠，且一般观测距离远大于球型固定体的半径此时Z＞＞r。
此时像面重叠率为：
Figure BDA0002277714530000113
其中，ΦY为所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B在XY平面上Y方向的重叠率。
经化简得到该重叠率与子孔径系统光轴夹角的关系为：
Figure BDA0002277714530000121
其中，ω为光学系统的视场角，θY为所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角。
本申请实施例还提供了一种仿生光学系统的像面重叠率获取装置，包括第一子孔径系统A、第二子孔径系统B和球形固定体；所述第一子孔径系统A和所述第二子孔径系统B均固定于所述球形固定体。
所述装置还包括：第一计算单元、第一获取单元、第二获取单元、第二计算单元和/或第三计算单元。
其中，第一计算单元用于根据所述第一子孔径系统的光轴，确定所述第二子孔径系统的空间坐标。第一获取单元用于根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角。第二获取单元用于根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角。第二计算单元用于根据所述第一夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；第三计算单元用于根据所述第二夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率；其中，所述光学系统的视场角为设定的常量。
本申请实施例提供的仿生光学系统的像面重叠率获取方法及装置具有大视场、多通道信息获取、可以满足各项精密监测的复杂任务，同时对运动物体的监测更加灵敏的相关特性。同时本发明提出的像面视场重叠的计算方法大大提高了探测系统的利用率、简化了多孔径仿生复眼系统的设计流程提高了相关设计效率、对多孔径仿生复眼系统有科研化到产业化具有一定的指导意义。
可以根据上述仿生光学系统的功能特性要求，选择合适探测器、从而明确探测器的各项指标参数、进而确定子孔径光系统的各项设计指标。
或根据已经确定的子孔径光学系统设计指标对子孔径的光学进行相关设计。
确定多孔径仿生复眼系统所需的像面不同维度重叠量、子孔径系统针对探测器不同维度的视场角、进而确定各个子孔径系统的空间位置。
针对子孔径系统和球型固定体进行机械结构设计，完成加工生产、最终进行相关装调，完成外凸式多孔径复眼系统的设计工作。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿生光学系统的像面重叠率获取方法，其特征在于，包括：
将第一子孔径系统和第二子孔径系统均固定于球形固定体；
根据所述第一子孔径系统的光轴，确定所述第二子孔径系统的空间坐标；
根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角；
根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角；
根据所述第一夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；和/或
根据所述第二夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率；
其中，所述光学系统的视场角为设定的常量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一子孔径系统的光轴，确定所述第二子孔径系统的空间坐标包括：
以所述第一子孔径系统的光轴为Z轴，以所述第一子孔径系统A的孔径光阑处球面的两条垂直切线为X、Y轴、以球形固定体的球心为原点O建立空间坐标系；
将所述第二子孔径系统的球坐标系与所述空间坐标系进行转换，以得到所述第二子孔径系统的空间坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角包括：
将所述第二子孔径系统向XZ平面投影，获取所述第二子孔径系统的光轴与所述第一子孔径系统的光轴在XZ平面的夹角，为所述第一夹角。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角包括：
将所述第二子孔径系统向YZ平面投影，获取所述第二子孔径系统的光轴与所述第一子孔径系统的光轴在YZ平面的夹角，为所述第二夹角。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率包括：
根据所述第一夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠量；
根据所述重叠量与所述第一子孔径系统在XZ平面的第一像面范围，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；
其中，所述第一像面范围为设定的常量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠量包括：
根据同一观测物面与所述第一子孔径系统的距离以及与所述第二子孔径系统的距离、所述球形固定体的球心到各子孔径系统的孔径光阑的距离以及所述光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统的物方线视场以及第二子孔径系统的物方线视场；
将所述第一子孔径系统的物方线视场和所述第二子孔径系统的物方线视场在XZ平面进行统一化；
根据在XZ平面统一化的物方线视场，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率包括：
根据所述第二夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠量；
根据所述重叠量与所述第一子孔径系统在YZ平面的第二像面范围，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率；
其中，所述第二像面范围为设定的常量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述第二夹角和光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠量包括：
根据同一观测物面与所述第一子孔径系统的距离以及与所述第二子孔径系统的距离、所述球形固定体的球心到各子孔径系统的孔径光阑的距离以及所述光学系统的视场角，获取所述第一子孔径系统的物方线视场以及第二子孔径系统的物方线视场；
将所述第一子孔径系统的物方线视场和所述第二子孔径系统的物方线视场在YZ平面进行统一化；
根据在YZ平面统一化的物方线视场，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠量。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光学系统的视场角满足如下条件：
Figure FDA0002277714520000031
其中，ω为光学系统的视场角，θ为所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统的光轴夹角。
10.一种仿生光学系统的像面重叠率获取装置，其特征在于，包括：第一子孔径系统、第二子孔径系统和球形固定体；所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统均固定于所述球形固定体；
所述装置还包括：
第一计算单元，用于根据所述第一子孔径系统的光轴，确定所述第二子孔径系统的空间坐标；
第一获取单元，用于根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XZ平面的第一夹角；
第二获取单元，用于根据所述第二子孔径系统的空间坐标，获取所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在YZ平面的第二夹角；
第二计算单元，用于根据所述第一夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上X方向的重叠率；和/或
第三计算单元，用于根据所述第二夹角和光学系统的视场角，确定所述第一子孔径系统和所述第二子孔径系统在XY平面上Y方向的重叠率；
其中，所述光学系统的视场角为设定的常量。
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