[發明專利]雙目視覺轉軸標定方法

無效

• 申請號: 200810052054.7
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN101216296A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 王鵬;孫長庫
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27;G01B11/24;G06T7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 劉國威

技術領域

本發明屬于利用視覺原理進行檢測的技術，特別涉及雙目視覺轉軸標定方法。

技術背景

雙目測量技術是計算機視覺檢測技術的一個重要組成部分，利用兩個攝像機模擬人眼的結構對空間特征點進行測量。為了擴大雙目測量系統的測量范圍，需要在測量系統中加入一個旋轉臺，這樣就可以完成對被測物體360°的測量。為了保證被測物隨轉臺旋轉之后測量的準確性，需要對轉臺進行標定，找出旋轉臺的旋轉軸線。

現在對于計算機視覺測量中轉軸標定的方法主要標準平面或高精度半徑已知的標準球來實現。通過被標定的視覺測量設備首先多個旋轉位置獲取標準平面或標準球的表面三維數據，然后根據三維點數據擬合出平面或球的表面方程，最后根據平面或標準球的幾何特征求取出旋轉臺的旋轉軸線的位置。這些方法需要標準平面或高精度半徑已知的標準球，標定成本比較高；需要在多個位置獲取平面或標準球的表面三維數據，標定效率比較低。針對雙目視覺測量系統的特點，其測量被測物體的完整表面三維數據過程復雜，需要設計出一套適用于雙目測量系統的轉臺標定方法。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的在于：提供一種操作方便，標定的過程比較簡單的雙目視覺轉軸標定方法及實施裝置，本發明采用的技術方案是：雙目視覺轉軸標定方法，包括下列步驟：

1)球形靶標邊緣獲取：通過灰度值跳變像素的尋找粗略搜尋出靶標的邊緣，然后根據邊緣上相鄰象素點之間的曲率變化對邊緣進行篩選，得到準確的球形靶標邊緣點；

2)空間球心坐標求取：

設球形靶標邊緣l_c上點的圖像坐標為(u_i，v_i)，則其對應的圓心坐標(u_o，v_o)應滿足：

(u_i-u_o)²+(v_i-v_o)²＝r²??i＝1，2，…，n????(1)

使用最小二乘法求解方程組(1)即可得到l_c對應的圓心坐標O，根據攝像機小孔成像模型，攝像機像平面上的圓心坐標O在攝像機坐標系下的坐標為(u_o，v_o，-f)，f為攝像機鏡頭的焦距，通過攝像機標定獲取，連接O與攝像機鏡頭的光心O_c(0，0，0)，得到空間直線l₀：