一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法技术

本发明专利技术提出了一种基于N型靶标的TDI‑CCD相机参数标定方法，能够方便、高效、精确的标定TDI‑CCD相机，并且所用的N型靶标具有方便携带、低成本和易制造的特点。本发明专利技术通过设计一种N型靶标，利用TDI‑CCD相机的小面阵模式进行光电系统的内外参数标定，可以在TDI‑CCD相机的图像不满足线阵相机的成像模型且小面阵图片具有较大横纵比的情况下，方便、高效、精确的实现标定，解决了传统标定靶标不适用于TDI‑CCD相机的问题，提高了标定的效率和精度，且增强了靶标的便携性，降低了制造难度和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法
本专利技术属于相机参数标定
，尤其涉及一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法。
技术介绍
在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。传统的标定方法，要求参考点或参考线合理分布在相机视场的图像上，以得到稳定精确的标定结果。而在室外大视场大区域测试条件下，几十米甚至更大的一维或二维标定物制作成本很高，且携带不方便。由于选用的TDI-CCD相机在线阵模式最小积分级数大于1，与普通的单线阵相比，空间静态点在图像中的像素位置不满足相机的成像模型，并且大视场线阵模式下标定点(标定物)的图像较难提取识别。而其面阵模式成像具有较大横纵比，导致标定结果误差较大并且不稳定，传统的面阵图像靶标不适用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法，能够方便、高效、精确的标定TDI-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于N型靶标的TDI‑CCD相机参数标定方法，其特征在于，通过N型靶标借助TDI‑CCD相机成像面的像素坐标系、靶标面的平面坐标系以及世界坐标系实现对TDI‑CCD相机的标定；其中，所述N型靶标由两个以上的N型线组成，两相邻N型线的侧边线重合，N型线的侧边线平行于靶标面平面坐标系的某一坐标轴；标定步骤如下：步骤1，获取N型靶标端点的靶标面平面坐标和世界坐标，进而获得靶平面坐标系与世界坐标系的转换关系；步骤2，获取TDI‑CCD相机成像敏感面中心行像素所对应的探测面与N型靶标所有直线交点的像素坐标，利用交比不变原理，将所有直线交点的像素坐标转换到靶平面坐标系中，根据靶平面坐标系与世界坐标...

【技术特征摘要】
1.一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法，其特征在于，通过N型靶标借助TDI-CCD相机成像面的像素坐标系、靶标面的平面坐标系以及世界坐标系实现对TDI-CCD相机的标定；其中，所述N型靶标由两个以上的N型线组成，两相邻N型线的侧边线重合，N型线的侧边线平行于靶标面平面坐标系的某一坐标轴；标定步骤如下：步骤1，获取N型靶标端点的靶标面平面坐标和世界坐标，进而获得靶平面坐标系与世界坐标系的转换关系；步骤2，获取TDI-CCD相机成像敏感面中心行像素所对应的探测面与N型靶标所有直线交点的像素坐标，利用交比不变原理，将所有直线交点的像素坐标转换到靶平面坐标系中，根据靶平面坐标系与世界坐标系的转换关系，获得所述直线交点的世界坐标；步骤3，从所述直线交点中任意选三个点作为标定点，基于所有标定点的世界坐标和像素坐标以及TDI-CCD相机光心的世界坐标，获得单个相机的内外参数初始值，基于初始值进行标定精度优化和畸变修正，最终确定相机的内外参数，实现标定。2.如权利要求1所述的一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法，其特征在于，所述相机的内外参数包括等效焦距、相机光心在成像面投影点的坐标、相机坐标系相对于世界坐标系的旋转角、相机坐标系相对于世界坐标系的平移向量。3.如权利要求1所述的一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法，其特征在于，所述N型靶标由两个N型线组成；所述直线交点依次为点A、点B、点C、点D与点E；将所有直线交点的像素坐标转换到靶平面坐标系过程中，首先根据直线方程求出点B和点D的平面坐标，然后根据点B和点D确定的直线求出点A、点C和点E的平面坐标。4.如权利要求2所述的一种基于N型靶标的TDI-CCD相机参数标定方法，其特征在于，等效焦距fx初值为：fx＝f/dx(...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋萍，郝创博，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11