[發明專利]基于量塊的線結構光三維視覺傳感器標定方法

有效

• 申請號: 200910068536.6
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN101526336A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 陳炳生;劉寶瑛;周濤;戴清華
• 申請（專利權）人: 陳炳生
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于量塊的結構光視覺傳感器標定方法，其特征在于：依次包括下列步驟：

(1)根據所需標定的圖像區域，選擇標稱厚度小于攝像機視場范圍的至少一種規格的量塊進行間隔且交錯排布，其中相鄰的量塊的被測面不能位于同一平面上，相間隔的量塊的被測面位于同一平面上；

(2)將量塊靶標固定于一個移動導軌上，調整量塊被測面，使其垂直于導軌移動方向，并且調整導軌，使量塊被測面垂直于投射光平面；

(3)通過移動靶標，使移動靶標在導軌上處于不同位置，光投射器投射出橫截面為矩形的光束，在量塊被測面上產生一條不連續光條，調整光條，確保光條垂直于量塊；

(4)定義靶標在第一個位置，即距離傳感器最近位置時激光光條和中心量塊端面相交所產生的光條線段的任一端點，為空間測量坐標系的原點，然后沿不連續光條定義OX軸，沿導軌移動方向定義OY軸，建立空間坐標系；

(5)由攝像機拍攝量塊靶標圖像，通過測量光條像素點與圖像左下角間橫向和豎向距離，獲取這些不連續光條的像素坐標；

(6)通過圖像處理，從步驟(5)所獲得光條像素坐標中尋找光條像素點中灰度值由白色跳變為黑色的像素，將其定義為光條端點，并提取各個光條兩端端點的像素坐標(X，Y)，根據量塊排布確定量塊端點的坐標x_w，根據靶標移動的步長來確定坐標y_w，將他們組合即為靶標上各不連續光條端點在空間坐標系下的坐標(x_w，y_w，z_w)，其中z_w是光條所在平面的位置坐標，默認為零，代入如式(1)的線結構光傳感器的數學模型進行計算，可以得到攝像機的傳感器參數R、t，

ω·Xω·Yω=f0000f000010Rt01·xwywzw1---(1)]]>

式中，ω表示一比例常數，f表示CCD攝像機的有效焦距，R為3×3的旋轉矩陣，t為3×1的平移矢量。