[發明專利]用于多目視覺傳感器全局標定的全局標定靶標及標定方法

有效

• 申請號: 202110440259.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113175870B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 段發階;鄭好;蔣佳佳;傅驍;宋韶輝;李天宇;劉昌文
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

1.一種全局標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據測量需求設計光刻孔靶標的位置數量，在全局標定靶標制造時就確定好光刻孔靶標孔距、方向以及跟蹤儀跟蹤球槽的空間幾何關系，其中，所述全局標定靶標包括相互垂直的兩面，其中一面包括所述光刻孔靶標，另一面包括多個球槽，所述球槽用于放置激光跟蹤儀跟蹤球；

將光刻孔靶標與雙目傳感器以機械結構剛性連接，使光刻孔靶標側位于雙目傳感器共同視場內，跟蹤球側位于激光跟蹤儀跟蹤范圍內保證無遮擋；

雙目傳感器采集光刻孔靶標圖像，激光跟蹤儀獲取跟蹤球球槽所在平面位置及姿態；

根據所述空間幾何關系使用標定算法得到雙目傳感器內外幾何參數以及多組雙目傳感器空間幾何關系，完成全局標定；

其中，雙目傳感器內外幾何參數包括相機內參和兩個單目傳感器之間的外參；所述相機內參包括以針孔相機模型標定的5個內部矩陣參數以及5個畸變參數；所述兩個單目傳感器之間的外參包括兩個單目傳感器之間的3個旋轉參數和3個平移參數；

其中，所述空間幾何關系包括：獲取光刻孔靶標所在的空間平面和跟蹤球球槽所在的空間平面分別在視覺系統坐標系和跟蹤儀坐標系中的平面方程。

2.根據權利要求1所述的全局標定方法，其特征在于，獲取光刻孔靶標所在的平面和跟蹤球球槽所在的空間平面分別在跟蹤儀坐標系中的平面方程包括：連續測量狀態將跟蹤球分別放置于設計好的全局標定靶標中的精密球槽中，利用測量軟件記錄的球心坐標序列，采用特征值法擬合出跟蹤球球心平面方程。

3.根據權利要求2所述的全局標定方法，其特征在于，根據球心平面與光刻孔靶標平面的相對關系，利用已求解得到的跟蹤球球心平面方程反向解算出光刻孔靶標平面方程。

4.根據權利要求1所述的全局標定方法，其特征在于，光刻孔靶標與雙目傳感器的連接結構包括：機加工的固定機械結構。

5.根據權利要求1所述的全局標定方法，其特征在于，光刻孔靶標與雙目傳感器的連接結構包括機加工的非固定機械結構。

6.根據權利要求1所述的全局標定方法，其特征在于，光刻孔靶標與雙目傳感器的連接結構包括3D打印的固定尺寸結構件。

7.根據權利要求1所述的全局標定方法，其特征在于，光刻孔靶標與雙目傳感器的連接結構包括3D打印的非固定結構件。

8.根據權利要求1所述的全局標定方法，其特征在于，所述光刻孔靶標和球槽所在平面分別布置在呈90°彎折的機械工件兩側。