主权项 |
一种外场多束线结构光视觉测量系统的快速标定方法,其特征是,激光发射装置发出的多束线结构光投射到各自标定板上,测量相机只需拍摄一幅图片即可实现快速标定,建立测量相机与各激光面的物像关系,完成视觉测量系统测量基准的构建;其中,快速标定具体步骤是,首先采用张氏标定法提前标定测量相机的内参,而外参标定过程分为三个步骤,描述为:(1)建立测量相机与世界坐标系间关系,具体为:世界坐标系建立在三维靶标底板某一角点,每个激光面对应各自四个标定板,调整三维靶标位置在相机的视场监测范围内,并使多束激光面分别投射到各自对应的立柱顶端标定板上,由于三维靶标所有立柱顶端标定板尺寸已知,各立柱相对于世界坐标系的三维坐标已知,各标定板几何中心在相机图像中的像素坐标可通过质心提取得到,就能够计算出相机相对于世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵,即得到图像中的任何一点在世界坐标系中的三维坐标;(2)建立激光面与世界坐标系间关系,具体为:利用上述变换关系进行激光平面的精确计算,即激光平面不会精确的打到标定板的中心,而是与标定板有交线,而标定板的高度是不变的,因此利用图像提取出每一个激光面与标定板交线的中心,利用前述关系可解算出激光面与标定板的四个交点的三维世界坐标,就得到了激光平面方程,即得到了四个激光面相对于世界坐标系的旋转和平移矩阵;(3)建立相机与激光面间关系,具体为:由于已计算得到了相机与世界坐标系的旋转平移矩阵,世界坐标系相对于各激光面的旋转平移矩阵,再代入提前标定好的相机内部参数,就建立了相机相对于各激光面之间的空间关系,进而完成四线激光投射系统标定。 |