面激光测量传感器快速标定方法

本文提出了一种基于平面靶标的结构光系统参数快速标定方法。该方法基于摄影测量技术,使用编码点制作的平面靶标,由相机获取靶标平面光条图像,根据编码点的图像坐标以及靶标坐标,经过仿射变换和后方交会等处理,可以快速方便的得到光平面标定点的相机坐标,将标定点进行拟合即可完成标定。实验表明,该方法的光平面拟合中误差优于0.07 mm,系统测量精度的平均相对误差优于0.33%,具有较高的标定精度。同时该方法可以实现点、线、面等模式的结构光参数标定,通用性较强,标定效率较高,方法灵活,适合现场标定。     

一种面结构光投影仪的标定方法

目的 研究并提出一种简单的面结构光投影仪的标定方法,结合试验搭建的测量平台,实现对饮料瓶、易拉罐、瓶盖等形状规则的包装件以及轮廓复杂人脸的准确测量。方法 首先借助二维灰度棋盘格标定板并采用张正友法标定好摄像机,再向标定板投影设定好的黑白棋盘格图案,然后结合图像阈值分割和形态学操作方法获取相机捕获投影图案的特征点坐标,最后使用标定好的摄像机参数来标定投影仪。结果 文中提出的标定方式相对操作简单、成本低,且在x和y方向的重投影误差基本都小于1个像素。结论 测量实验结果表明,文中标定方法能保证对人脸模型较理想的测量精度,有较好的应用范围。     

基于交比不变性的投影仪镜头畸变参数标定方法

利用了透视投影中的交比不变的性质,针对由CCD和投影仪组成的测量系统,在CCD已经标定的情况下,仅考虑投影仪畸变模型为一阶径向畸变的情况,只需要投影仪投射共线的投影坐标已知的4个点,利用交比不变性,建立一元二次方程就可以标定投影仪镜头的畸变参数.该方法的特点是算法简单,易于实施,需要已知条件较少.     

人体三维扫描结构光解相位方法研究

在三维表面测绘中,基于格雷码和相移的结构光三维测量技术在临床医学中已被广泛应用.由于环境光、相机以及被测人体表面反光不均匀等因素的影响,相位展开时容易出现错误.针对上述问题本文提出一种算法,采用一幅没有条纹投影的目标图像和一幅经过条纹投影的图像共同完成图像分割,以期提高格雷码投影图像的分割准确率,消除目标表面纹理和环境光线的影响.再对格雷码图像和四步相移图像进行解码,得到绝对相位,并对绝对相位进行周期错位校正,最终获得理想的相位信息.实验系统由一个投影仪和平行双目摄像头组成,先后对仿真头部模型以及人的小臂进行三维扫描,生成的三维点云结果表明了该算法的可靠性.     

结构光视觉测量系统标定算法研究与实现

提出一种精确的结构光三维视觉测量系统标定算法.首先对系统内组件相机和投影仪进行亚像素和亚条纹级单独标定,在投影仪标定时,根据光学特性使用一种新颖的方法解决了系统标定的限制性条件:两组件标定时对标定物有严格的位置要求;另外,结合立体视觉标定技术,提出一种对系统结构进行强约束估计的系统标定方法,使用L-M优化算法调整各组件的内外参数,提高了系统整体的标定精度.试验结果表明了标定算法的鲁棒性和有效性.     

靶标角点自动匹配世界坐标通用算法

为了提高相机标定自动化水平,针对各种样式靶标,提出了一种角点匹配世界坐标的通用算法.分析了影响角点匹配世界坐标的主要因素:镜头畸变和投影变换导致的几何形变.算法利用“区间方差和”搜索极坐标系下最佳投影角,自动选择区间划分方式进行“二次分类”.仿真分析并验证了该算法有效抵抗几何形变和镜头畸变的能力.通过实验验证算法可稳定...     

线结构光双目传感器钢坯轮廓测量标定方法

针对现有线结构光轮廓尺度测量系统标定方法对环境要求高、设备昂贵、标定过程复杂等问题,提出了一种基于网格平面标定板的现场标定方法。该方法主要特点是不需要复杂的标定模型和高精度的辅助设备,只需要将2 mm宽和高的矩阵状标定板置于需要测量区域,通过角点检测求出基于同一个世界坐标系的标定参数,并完成对双目摄像机标定系统误差校正,最后把测量系统统一到一个图像坐标系。该标定方法应用于钢坯轮廓尺度测量中,实测数据表明其具有较强的鲁棒性和可行性,测量误差为0.05 mm。     

基于光栅结构光双目视觉的动态三维测量方法研究

基于矩形光栅结构光和双目立体视觉测量技术,提出一种物体表面三维形貌的动态测量方法。采用基于光平面引导的稠密光栅光条匹配方法完成左右摄像机光条图像的匹配,该方法先通过各光平面对应的单应矩阵实现左右图像点的对应,再结合极限约束及空间点距离约束完成左右光条中心点的全局最优匹配,以此解决由两摄像机和投影仪组成光栅结构光测量系统中光条匹配难题,对匹配完成的图像光条点应用双目立体视觉测量原理完成物体表面的三维重建。实物实验中,对姿态变化的手臂进行测量,结果证明仅需投影单幅光栅图案可实现手臂三维形貌的测量,验证该方法的有效性。     

交比投影不变原理在结构光平面拟合中的应用

文中简介了机器视觉研究中的一种编码结构光投影系统，在它的编码模板上具有很多的编码特征点，它们在模板的水平和垂直方向上分别构成多组共线的点，经投影后，这些点分别形成了纵向和横向的若干光平面，而这些光平面相对于投影系统三维坐标系的位置关系需要事先标定。在标定过程中需要若干组位于各光平面上的三维空间特征点，将这些点与光平面共同成像于CCD像平面上，再从图像中提取出它们的图像坐标，由共线投影不变性可知，三维特征点所在的直线与光平面所在的直线在CCD像平面上相交于若干点，然后利用代数射影几何中的交比不变原理就可将结构光平面与三维空间点建立对应关系，从而标定出各光平面的参数。文中给出了详细的实验步骤，列出了一些数据及图表，并对实验结果进行了说明。     

一种二维图像测量系统的标定新方法

为实现在工业测量中对图像测量系统的快速标定,本文提出一种新的基于网格靶标的CCD标定方法。该方法首先采用全局门限法对图像进行分割,利用数学形态学的方法检测特征点,再用三阶灰度矩模型进行亚像素定位。然后采用平行线拟合的方法求出理想的特征点坐标进行线性标定,最后用多项式模型进行畸变校正。实验结果表明该方法具有实现简单,有效而且精度高等优点。