[發明專利]基于平面鏡和標定板的遠焦結構光測量系統的標定方法有效
| 申請號： | 201611012014.0 | 申請日： | 2016-11-17 |
| 公開（公告）號： | CN106644393B | 公開（公告）日： | 2018-12-18 |
| 發明（設計）人： | 徐靜;王朋;劉順濤;陳懇;鄭林斌;陳雪梅;何鳳濤;劉大鵬;郭喜鋒 | 申請（專利權）人： | 清華大學;成都飛機工業（集團）有限責任公司 |
| 主分類號： | G01M11/00 | 分類號： | G01M11/00 |
| 代理公司： | 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387 | 代理人： | 張向琨 |
| 地址： | 10008*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 結構光測量系統 標定板 標定 視角區域 平面鏡 投影儀 相機視角 虛擬相機 內參 相機 投影儀坐標系 工具箱 矩陣 相機坐標系 第二區域 第一區域 相機標定 重疊區域 保證 | ||
1.一種基于平面鏡和標定板的遠焦結構光測量系統的標定方法，包括步驟：
S1：固定遠焦結構光測量系統的遠焦的投影儀(1)和遠焦的相機(2)的位置，在靠近相機(2)的一側設置一平面鏡(3)，平面鏡(3)傾斜設置，以使相機(2)在平面鏡(3)中能形成像且將形成的像定義為虛擬相機(4)，虛擬相機(4)的視角區域與投影儀(1)的視角區域能夠重疊形成第一區域(A1)，相機(2)的視角區域與虛擬相機(4)的視角區域能夠重疊形成第二區域(A2)，相機(2)的視角區域與投影儀(1)的視角區域能夠重疊形成遠焦重疊區域(A3)，平面鏡(3)、第一區域(A1)以及第二區域(A2)均比遠焦重疊區域(A3)靠近相機(2)；
S2：在第一區域(A1)中設置一標定板(5)，使相機(2)能拍攝到標定板(5)在平面鏡(3)中的像，標定板(5)上設有多個標志點(51)，改變標定板(5)的位姿共記錄M組標定板(5)的不同位姿posi，i＝1,2,3,...,M；對各位姿posi的標定板(5)，用投影儀(1)將模板圖片組投影在標定板(5)上，用相機(2)拍攝標定板(5)在平面鏡(3)中的像，共獲得M組標定板(5)上的多個標志點(51)的標志點中心在世界坐標系下的坐標并計算得到M組標定板(5)上的多個標志點(51)的標志點中心在虛擬相機(4)的圖像坐標系下的亞像素級的坐標U0i＝[u0i,v0i]T和M組標定板(5)上的多個標志點(51)的標志點中心在投影儀(1)的圖像坐標系下的亞像素級的坐標U'0i＝[u'0i,v'0i]T，利用OpenCV或者Matlab相機標定工具箱計算得投影儀(1)的內參和投影儀坐標系對虛擬相機坐標系的外參矩陣其中i＝1,2,3,...,M；
S3：將標定板(5)設置在第二區域(A2)，使相機(2)能拍攝到標定板(5)和標定板(5)在平面鏡(3)中的像，改變標定板(5)的位姿共記錄M'次標定板(5)的不同位姿pos'j，j＝2,3,...,M'，分別對不同位姿pos'j的標定板(5)，用相機(2)拍攝標定板(5)和標定板(5)在平面鏡(3)中的像，共獲得M'組標定板(5)上的多個標志點(51)的標志點中心在世界坐標系下的坐標并計算得到M'組標定板(5)上的多個標志點(51)的標志點中心在相機(2)的圖像坐標系下的亞像素級的坐標和M'組標定板(5)上的多個標志點(51)的標志點中心在虛擬相機(4)的圖像坐標系下的亞像素級的坐標，利用OpenCV或者Matlab相機標定工具箱計算得相機(2)的內參和虛擬相機坐標系對相機坐標系的外參矩陣
S4：根據步驟S2中得到的投影儀坐標系對虛擬相機坐標系的外參矩陣和步驟S3中得到的虛擬相機坐標系對相機坐標系的外參矩陣得到投影儀坐標系對相機坐標系的外參矩陣
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