基于二维平面靶标的线结构光标定

发布时间：2021-03-20 07:43

　　为实现对线结构光的高精度标定,提出一种新的基于二维平面靶标的线结构光标定算法。首先拟合图像坐标系下光条直线方程,通过图像坐标系与相机坐标系的转换关系求解相机坐标系下在图像中的光条直线方程;求解过相机坐标系原点与此直线所确定的平面方程,之后确定二维靶标平面在相机坐标系下的平面方程,此两平面的交线即为标定板上的光条直线在相机坐标系下的方程;每幅标定板图像均做以上处理,通过最终提取出的多组光条中心线拟合激光平面方程。实验表明,在一般的实验环境下,此算法弥补了以往算法的标定点少的缺陷,具有高精度和操作简便的优点,最大差值为0.006 mm。 

【文章来源】：仪器仪表学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

线结构光平面标定算法流程

如图2所示,以摄像机光心(摄像机光心即透镜的中心)为相机坐标系的原点建立相机坐标系,以虚拟成像面的左上角为原点建立图像坐标系,图像坐标系建立在光学系统的右面,因为在推导相机标定的坐标系关系时,为了便于理解,认为光线先通过成像平面,再在相机坐标系上汇聚到一点,故把成像面用虚拟成像面代替了。设点p(u,v)为图像坐标系下的坐标,根据张氏标定法[15]有:

式中:a,b,c为图像坐标系下的直线方程系数;(u,v)为图像坐标系下的坐标,pixel。提取图3中激光条纹中心线如图4所示,坐标单位为pixel。因图像的像素以图像的左上角作为原点,图像像素的列数为横向坐标值,图像像素的行数为纵向坐标值,而提取的光条纹中心坐标是以左下角坐标原点,水平方向为X轴,竖直方向为Y轴,故提取出的光条纹中心坐标正好与图像中的条纹方向相反。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3090617