基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法，属于图像测量技术领域。首先，根据相机和光平面的位置关系，建立世界坐标系；其次，通过标定确定相机内参、顶尖连线方程和光平面方程，确定世界坐标系与相机坐标系之间的转换关系；再次，在世界坐标系的基础上，建立局部坐标系并求解出相机采集的光条中心点在局部坐标系O

【技术实现步骤摘要】
基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法
本专利技术涉及图像测量
，特别涉及一种基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法。
技术介绍
基于结构光的视觉测量系统在回转体零件的尺寸测量中有着十分广泛的应用。比如在轴径的视觉检测中，需要在轴的表面上发射结构光以获取轴的椭圆形截面，通过对椭圆形截面上的光条中心点进行椭圆拟合计算，以获得被测轴径。在椭圆拟合时，通常将椭圆中心坐标作为约束条件来提高拟合的精度，但实际上由于投影畸变的存在，传统投影变换求得的椭圆中心坐标存在一定的畸变误差，降低了拟合精度。传统的椭圆中心的获取方法为：根据视觉检测模型求解出光平面与顶尖连线方程的交点坐标，该点坐标和光学中心的连线与理论图像坐标系Op—xpyp平面的交点即认为是理论图像坐标系下的椭圆中心，然而在实际计算中这种方法求得的椭圆中心点坐标与光条中心点在理论图像平面拟合求得的椭圆中心点坐标存在较大的差异，常常认为这是由于在投影过程中产生了投影畸变导致的。通常只有在测量时保证光平面与相机光轴垂直才可以消除投影畸变，但是实际中很难保证光平面的位置严格符合条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（1）根据光平面与相机的位置关系，建立世界坐标系；步骤（2）根据标定的相机内参、顶尖连线方程和光平面方程，确定世界坐标系与相机坐标系之间的转换关系；步骤（3）求解出相机采集的光条中心点在局部坐标系Ol—XlYl平面的投影坐标；步骤（4）计算出局部坐标系下的椭圆中心点坐标，消除投影畸变。

【技术特征摘要】
1.一种基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（1）根据光平面与相机的位置关系，建立世界坐标系；步骤（2）根据标定的相机内参、顶尖连线方程和光平面方程，确定世界坐标系与相机坐标系之间的转换关系；步骤（3）求解出相机采集的光条中心点在局部坐标系Ol—XlYl平面的投影坐标；步骤（4）计算出局部坐标系下的椭圆中心点坐标，消除投影畸变。2.根据权利要求1所述的基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法，其特征在于：步骤（1）所述的建立世界坐标系，具体是：世界坐标系的原点选在相机光心，即与相机坐标系原点重合；世界坐标系的Ow—XwYw面与光平面平行，Z轴指向垂直于光平面；光平面与被测轴的交线为椭圆，设X轴与椭圆长轴平行，Y轴与椭圆短轴平行。3.根据权利要求1所述的基于结构光视觉测量系统的椭圆中心投影畸变消除方法，其特征在于：步骤（2）所述的根据标定的相机内参、顶尖连线方程和光平面方程，确定世界坐标系与相机坐标系之间的转换关系，具体步骤如下：步骤（2.1）相机的标定采用张正友提出的相机平面标定算法，利用检测得到的角点像素坐标和世界坐标求解相机内参、畸变系数；步骤（2.2）顶尖连线方程的标定方法是通过夹具将标定板装夹在车床的顶尖之间，拍摄标定板的图像，旋转15度、30度、45度，分别拍摄标定板的图像，求解标定板的角点像素坐标和世界坐标，分别计算出标定板所在的空间平面在相机坐标系下的方程，空间平面的交线即为顶尖连线方程；步骤（2.3）结...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭庆昌，邵天池，原敏乔，苗建伟，刘思远，李先报，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22