線結構光視覺傳感器的現(xiàn)場標定技術研究.pdf

1、本文結合山東省博士基金項目《基于線結構光的復合式視覺測量技術的研究》(2004BS05002)，以線結構光視覺傳感器為研究對象，針對線結構光視覺傳感器現(xiàn)場標定的關鍵性問題，從理論上和實踐上進行了深入研究和探討，提出了一些創(chuàng)造性的現(xiàn)場標定方法和理論，并對這些方法和理論進行了計算機編程實驗驗證。本文的研究內容主要有以下幾個方面： 1．在CCD攝像機工作原理的基礎上，建立了攝像機的透視成像模型，并根據(jù)誤差產生的機理給出了適當?shù)恼`差補償

2、方案，既簡化了攝像機的數(shù)學模型，又滿足了一般工程測量的需求。 2．針對現(xiàn)場標定的需要，設計了平面網格靶標，既避免了三維立體靶標制作成本高、加工精度受限的問題，又保證了現(xiàn)場標定簡單、便捷、不易受工作環(huán)境影響的需要。另外，在充分考慮原有靶標的優(yōu)缺點及誤差產生機理的基礎上，對平面網格靶標進行了改進，從而避免了對靶標圖像處理時受閾值大小的影響。 綜合分析了攝像機現(xiàn)有標定方法，結合平面網格靶標及攝像機透視成像模型，采用了基于徑向排

3、列約束的攝像機現(xiàn)場標定方法。 3．線結構光的標定精度直接決定了測量系統(tǒng)的實際測量精度，而標定方法又直接影響著測量系統(tǒng)使用的方便性和可靠性。當前線結構光標定方法有很多，但大多數(shù)標定算法過于復雜，穩(wěn)定性差，或對標定現(xiàn)場條件要求過高，標定過程太繁瑣，標定時間太長，無法滿足工業(yè)現(xiàn)場對測量系統(tǒng)提出的經常性標定和快速便捷標定的要求。 針對以上問題，提出了一種基于平面網格靶標的線結構光視覺傳感器的現(xiàn)場標定方法。該方法允許平面網格靶標在