一种空间圆姿态参数和几何参数的视觉测量方法

摘要

本发明公开了一种空间圆姿态参数和几何参数的视觉测量方法，通过引入与空间圆所在平面共面的几何元素，在已知共面几何元素的几何参数的条件下，实现了对空间圆半径等参数的非接触式测量，在此基础上获得空间圆姿态参数。只需要一台摄像机即可实现，并且本发明的方法简单易行，具有较好的实用性和可靠性。

主权项

一种空间圆姿态参数和几何参数的视觉测量方法，其特征在于，包括：对摄像机进行标定，得到摄像机的内部参数；获取所述摄像机拍摄空间圆得到的测量图像，并对所述测量图像进行处理，获取所述测量图像中的椭圆边缘点和几何元素的特征点；根据得到的所述摄像机内部参数、测量图像中的椭圆边缘点，拟合椭圆的方程，计算得到在摄像机坐标系下空间圆的圆心坐标和空间圆所在平面的法向量；根据所述空间圆的圆心在摄像机坐标系下的坐标、空间圆所在平面在摄像机坐标系下的法向量，以及测量图像中平面几何元素的表达式，计算得到与所述几何元素对应的空间几何元素的表达式；根据空间几何元素的表达式得到空间几何元素的方向系数，并根据所述方向系数得到空间几何元素的夹角；根据空间几何元素之间的相对关系，从空间几何元素的夹角中选取得到真实夹角，并确定空间圆所在平面的真实法向量；根据所述空间圆的圆心坐标和所述空间圆所在平面的真实法向量，及已知的空间几何元素之间的相对关系和已知距离，得到真实的空间圆半径和真实的空间圆圆心的坐标。