[發(fā)明專利]一種基于自適應(yīng)標(biāo)靶的視覺測量系統(tǒng)及其標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110003909.9
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102175261A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭翔;殷永凱;劉曉利;李阿蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01B11/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

1.一種基于自適應(yīng)標(biāo)靶的視覺測量系統(tǒng)的標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a，在待測工件的樣品表面均勻粘貼編碼標(biāo)志點得到標(biāo)靶；

步驟b，對所述標(biāo)靶進(jìn)行校正；

步驟c，將校正后的標(biāo)靶置于視覺測量系統(tǒng)的測量體積之內(nèi)，控制系統(tǒng)內(nèi)的各相機采集校正后的標(biāo)靶的圖像，根據(jù)圖像中的標(biāo)志點標(biāo)定系統(tǒng)內(nèi)各相機的參數(shù)以及各相機之間的相互位置關(guān)系，完成視覺測量系統(tǒng)的標(biāo)定。

2.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟b具體包括下述步驟：

步驟b1，用(數(shù)碼)相機在不同的姿態(tài)采集標(biāo)靶的圖像；

步驟b2，對標(biāo)靶圖像中的編碼標(biāo)志點進(jìn)行中心定位和解碼，在不同圖像之間確立同名點；所述同名點為出現(xiàn)在不同圖像中的同一碼值的點；

步驟b3，使用平面標(biāo)靶來標(biāo)定相機的內(nèi)參，通過同名點對估計圖像間的基本矩陣，由基本矩陣和相機內(nèi)參計算本質(zhì)矩陣并分解以獲得相機外參；所述同名點對為不同圖像中互為同名點的標(biāo)志點；

步驟b4，通過雙目立體視覺重建獲得標(biāo)志點三維坐標(biāo)的初值，通過包含畸變的光束平差優(yōu)化得到高精度的標(biāo)志點坐標(biāo)，利用標(biāo)尺對標(biāo)志點坐標(biāo)進(jìn)行尺度修正，實現(xiàn)標(biāo)靶的校正。

3.如權(quán)利要求2所述的標(biāo)定方法，其特征在于：

所述步驟b2中對編碼標(biāo)志點進(jìn)行中心定位的過程具體為：

步驟b21，邊緣檢測，對圖像濾波后，選擇合適的閾值，進(jìn)行Canny邊緣檢測；

步驟b22，利用邊緣閉合性、亮度、擬合誤差等判據(jù)對邊緣檢測的結(jié)果進(jìn)行目標(biāo)識別，排除雜亂背景邊緣；

步驟b23，用三次多項式擬合邊緣處的灰度分布，從而實現(xiàn)亞像素邊緣定位；

步驟b24，利用亞像素邊緣位置擬合橢圓方程，通過最小二乘擬合求得橢圓方程的系數(shù)，最終計算標(biāo)志點的中心坐標(biāo)；

所述步驟b2對編碼標(biāo)志點進(jìn)行解碼的過程具體為：

步驟b25，將編碼點的圖像通過公式進(jìn)行逆投影變換糾正為正射圖像；其中H為單應(yīng)矩陣，可通過標(biāo)志點橢圓的2個長軸端點、2個短軸端點估計得到，和為兩組二維齊次坐標(biāo)；

步驟b26，對正射圖像進(jìn)行二值化處理；

步驟b27，將解得的編碼串循環(huán)至該排列下的最小值，得到該標(biāo)志點的編碼。