[發明專利]一種基于雙目立體視覺的攝像機光軸偏移校正裝置與方法

有效

• 申請號: 201710785948.6
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107560543B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 謝小鵬;彭澤林;王銀安
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

本發明公開了一種基于雙目立體視覺的攝像機光軸偏移校正裝置與方法，包括包括底板、檢測方塊；底板的一端設置有支架，支架上安裝雙目圖像采集裝置；底板的另一端的上表面疊置有一主體機構，主體機構上陣列分布多個安裝孔，螺栓穿過安裝孔將主體機構與底板連接；通過改變安裝孔的位置可調節主體機構伸出底板的長度；所述主體機構的尾部有一尾槽，檢測方塊通過螺釘固定形式安裝在尾槽中。通過該裝置與該裝置的CAD三維模型相配合，無需獲知鏡頭的詳細設計參數，通過檢測裝置獲得少數幾組檢測角點的實際坐標和理想坐標，從而有效、準確地實現雙目立體視覺攝像機的光軸校正，操作簡單易行。

技術領域

本發明涉及光學檢測領域，尤其涉及一種基于雙目立體視覺的攝像機光軸偏移校正裝置與方法。

背景技術

雙目視覺測量技術是基于計算機視覺基礎發展起來的一項重要的非接觸式三維測量技術。與三坐標測量儀，激光掃描儀和激光跟蹤儀等傳統的三維測量設備相比較，雙目視覺測量技術具有測量速度快，實時性好，結構簡單等顯著優點，在生產生活中得到了廣泛的應用。

由于雙目視覺系統采用的圖像采集設備受到設計誤差及機械加工誤差的影響，使得雙目視覺系統圖像采集設備中的鏡頭可能存在光軸偏差的問題。當雙目視覺系統圖像采集設備中的鏡頭出現光軸偏差時，造成圖像采集設備攝像機坐標系偏轉，導致測量空間物體三維絕對坐標時會出現較大偏差的問題，無法實現對空間物體準確的三維絕對坐標獲取，進而影響下一步操作，帶來不良的后果。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種基于雙目立體視覺的攝像機光軸偏移校正裝置與方法；以解決雙目視覺系統由于攝像機光軸偏移導致絕對坐標測量出現較大偏差的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種基于雙目立體視覺的攝像機光軸偏移校正裝置，包括底板3、檢測方塊6；底板3的一端設置有支架2，支架2上安裝雙目圖像采集裝置1；

底板3的另一端的上表面疊置有一主體機構4，主體機構4上陣列分布多個安裝孔，螺栓穿過安裝孔將主體機構4與底板3連接；通過改變安裝孔的位置可調節主體機構4伸出底板3的長度；

所述主體機構4的尾部有一尾槽5，檢測方塊6通過螺釘固定形式安裝在尾槽5中，可根據不同的測量距離需要，通過調節檢測方塊6在尾槽5中相應位置，進而調節檢測方塊6與雙目圖像采集裝置1之間的距離。

所述檢測方塊6上分布檢測角點，每兩個角點之間的距離在15mm～25mm。所述尾槽5內分布有螺釘孔陣列，兩排相鄰螺釘孔之間的距離保持在15～25mm。

所述底板3的底部安裝有支撐座7。

一種基于雙目立體視覺的攝像機光軸偏移校正方法，其包括如下步驟：

1)檢測角點實際三維坐標和理想三維坐標的采集步驟；

11)搭建雙目視覺系統攝像機光軸偏移校正裝置，即將需要進行光軸偏移校正的雙目圖像采集裝置1安裝固定在支架2上；根據采用的雙目圖像采集裝置1外觀參數和安裝位置，繪制整套光軸偏移校正裝置準確的CAD三維模型；

12)根據所采用的雙目圖像采集裝置1焦距，調整聯接螺釘在底板(3)和主體機構4的固定位置，從而改變總體長度，使雙目圖像采集裝置1能獲得清晰的檢測方塊6上的檢測角點圖像，測量實際三維坐標；可調整檢測方塊在尾槽5中的位置來獲得不同距離的實際三維坐標；

13)根據步驟11)繪制的整套光軸偏移校正裝置準確的CAD三維模型和雙目圖像采集裝置1出廠參數，在CAD三維模型上確定理想光心位置，以理想光心位置為原點o建立理想的攝像機坐標系，測量理想三維坐標；可根據雙目圖像采集裝置1固定位置調整三維模型，使雙目圖像采集裝置1和三維模型外觀參數一致；

2)對坐標數據進行處理，校正雙目立體視覺攝像機光軸偏移步驟：