一种激光跟踪仪视觉导引摄像机的全局标定方法

摘要

本发明涉及一种激光跟踪仪视觉导引摄像机的全局标定方法，建立摄像机坐标系、图像坐标系、激光跟踪仪坐标系以及靶标坐标系；将激光光束投射到平面靶标上，并在视觉导引摄像机成像，多次移动靶标获取激光光束在摄像机坐标系下的直线方程；获取激光跟踪仪运动参数，即获得激光光束在激光跟踪仪坐标系下的直线方程；获取多条激光光束方程后，得到摄像机坐标系和激光跟踪仪坐标之间的转换关系。本发明操作简单，利用一平面靶标即可完成标定，不但提高了全局标定的速度，而且不存在由球形反射器反复测量标定物带来的误差，标定结果更加准确。

主权项

一种激光跟踪仪视觉导引摄像机的全局标定方法，其特征在于实现步骤如下：步骤1：建立视觉导引摄像机的摄像机坐标系、图像坐标系，靶标坐标系以及激光跟踪仪坐标系；步骤2：获取用于计算激光光束直线的靶标图像，提取靶标图像特征点的坐标，根据所提取的特征点的图像坐标以及对应特征点在靶标坐标系下的坐标，得到图像坐标系xy平面也称为图像平面，到靶标坐标系xy平面称为靶标平面之间的单应关系以及靶标坐标系到摄像机坐标系的转换关系；步骤3：提取光束直线在靶标上投射光点的图像坐标，由步骤2所述图像坐标系xy平面到靶标坐标系xy平面之间的单应关系，求得投射光点在靶标坐标系下的坐标，再由靶标坐标系到摄像机坐标系的转换关系转换到摄像机坐标系下；步骤4：多次移动平面靶标，由步骤3中所述方法，得到激光跟踪仪激光光束上多个光点，即激光光束与平面靶标的交点，在摄像机坐标系下的坐标，拟合得到激光光束在摄像机坐标系下的直线方程，同时，此激光光束在激光跟踪仪坐标系下的直线方程由激光跟踪仪参数可得，且激光光束过激光跟踪仪坐标系原点；步骤5：通过步骤4，获取多条激光跟踪仪激光光束在视觉导引摄像机以及激光跟踪仪坐标系下的方程，根据获得的方程即可得到摄像机坐标系到激光跟踪仪坐标系的转换关系。