一种双目视觉测量技术的校准方法技术

本发明专利技术公开了一种双目视觉测量技术的校准方法，包括如下步骤：步骤1：分别将两套摄像组件固定在横梁上，并设置一靶标，调节摄像组件与靶标之间的角度并对焦；步骤2：查询并读取摄像组件的工作环境参数；步骤3：调节靶标上与摄像组件相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值；步骤4：控制摄像组件采集靶标图像，并观察图像是否清晰完整，若图像不清晰完整，则调整直至得到清晰完整的图像为止；步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。本发明专利技术通过校准能提高待测运动物体成像的清晰度，提高了测量的准确性和精确度。

A calibration method of binocular vision measurement technology

【技术实现步骤摘要】
一种双目视觉测量技术的校准方法
本专利技术涉及测量
，具体地说涉及一种双目视觉测量技术的校准方法。
技术介绍
近年来计算机视觉已成为计算机领域的研究热点，而作为计算机视觉重要组成部分的运动物体跟踪也越来越受到人们的重视，其应用领域已经扩展到视频监控系统，车辆跟踪，异常行为检测与报警，图像压缩及编码技术等。运动物体跟踪方法主要包括卡尔曼滤波，Mean-shift，Camshift算法，粒子滤波器，Snake模型等。运动物体跟踪已经逐渐应用到我们的实际生活中，是推动智能化进程的关键技术之一。运动物体追踪方法是一种用于准确追踪运动物体在三维空间运动状况的方法，这种方法可以用来分析运动物体的运动轨迹、运动速度、加速度、姿态等运动属性，在科学研究、汽车工业、航天航空等领域有着广泛的应用，是近年来国内外研究的热门方向。基于双目立体视觉测量技术的运动物体追踪方法以其高精度、非接触、高效率等优点在运动物体追踪方向发挥着越来越重要的作用。现有基于双目立体视觉测量技术的运动物体追踪方法中，通常是采用两个相同规格的相机构成一组双目视觉系统。这两个相同的相机采集运动物体的图像，再通过图像处理、对应点匹配以及三维重构获取物体的运动参数，实现对运动物体的追踪。但现有的双目立体视觉测量技术在测量时往往是直接使用，而当运动物体处于诸如温湿度过高或过低、炫光强、以及光线不足的复杂工况时，由于测量前未进行校准，往往导致相机的成像效果差，进而导致测量的准确性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种双目视觉测量技术的校准方法，本专利技术通过校准能够提高待测运动物体成像的清晰度，从而达到提高测量准确性和精度的目的。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：通过电控转动装置分别将两套摄像组件固定在横梁上，并在摄像组件的镜头方向设置一与被测物大小适中的靶标，然后由控制器控制电控转动装置调节摄像组件与靶标之间的角度并对焦；步骤2：由控制器通过温湿度补偿组件查询并读取摄像组件的工作环境参数，若摄像组件的工作环境参数位于设定阈值外，则控制器通过温湿度补偿组件调节当前工作环境参数至设定阈值；步骤3：采用补光照明装置调节靶标上与摄像组件相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值；步骤4：控制器控制摄像组件采集靶标图像，并观察采集到的图像是否清晰完整，若采集到的图像不清晰完整，则调节摄像组件与靶标之间的角度和光照度，直至得到清晰完整的图像为止；步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。所述的校准方法中，摄像组件与靶标之间的距离通过下式计算得出：N＝(D+d)*cos(θ/2)两套摄像组件之间的距离通过下式计算得出：M＝2*(D+d)*sin(θ/2)式中N为摄像组件与靶标之间的距离，M为两套摄像组件之间的距离，d为镜头到横梁的距离，D为单台摄像组件能够完整采集到测量幅面的距离，θ为两套摄像组件与靶标之间形成的夹角，M和N均向上取整数。所述步骤2中摄像组件的工作环境参数的设定阈值为0-50摄氏度。所述步骤3中光照度的设定值为1000-2000lux。所述控制器包括控制主机、控制板和驱动板，控制板包括第一处理模块、扩展存储模块和用于与摄像组件连接的相机触发控制模块，驱动板包括第二处理模块、电控旋转台驱动模块、温湿度采集模块、半导体制冷器驱动模块和补光控制驱动模块，第一处理模块分别与控制主机、相机触发控制模块、扩展存储模块和第二处理模块连接，第二处理模块通过电控旋转台驱动模块与电控转动装置连接，第二处理模块通过温湿度采集模块和半导体制冷器驱动模块与温湿度补偿组件连接，第二处理模块通过补光控制驱动模块与补光照明装置连接。所述电控转动装置包括底座、旋转轴承和电控旋转台，底座固定在横梁上，旋转轴承固定在底座上，电控旋转台安装在旋转轴承上并与电控旋转台驱动模块连接，温湿度补偿组件固定在电控旋转台上。所述电控旋转台上还固定有保护组件，所述保护组件包括带箱盖的箱体，摄像组件通过电控旋转台固定在箱体内，箱体的一端开设有镜头孔，镜头孔处固定有密封圈、滤光片和镜头护套；箱体的另一端上部设置有两块散热片，下部开设有走线孔，走线孔处固定有密封底座，密封底座上固定有密封框架，密封框架内固定有线径密封模块；所述温湿度补偿组件为半导体制冷器和温湿度传感器，半导体制冷器和温湿度传感器均固定在散热片之间，且半导体制冷器和温湿度传感器分别与半导体制冷器驱动模块和温湿度采集模块连接。所述补光照明装置包括基座、罩壳、水平旋转机构、垂直翻转机构和补光照明组件，基座固定在横梁上，且基座位于两套摄像组件之间，罩壳固定在基座上，水平旋转机构和驱动板均固定在罩壳内，且驱动板位于水平旋转机构下方；垂直翻转机构通过水平旋转机构设置在罩壳上方，补光照明组件安装在垂直翻转机构上；所述补光控制驱动模块包括灯光控制驱动模块、旋转电机驱动模块和翻转电机驱动模块，水平旋转机构、垂直翻转机构和补光照明组件分别与旋转电机驱动模块、翻转电机驱动模块和灯光控制驱动模块连接。所述水平旋转机构包括旋转电机、第一光电开关、安装架、轴承套圈、从齿轮轴和主齿轮轴，安装架对称固定在罩壳上部，旋转电机固定在其中一个安装架上并与旋转电机驱动模块连接，主齿轮轴通过轴承横向安装在安装架上并与旋转电机连接，第一光电开关固定在罩壳上，第一光电开关与第二处理模块连接用于检测主齿轮轴起始位置，轴承套圈固定在罩壳上表面开设的通孔内，从齿轮轴竖向固定在轴承套圈内并与主齿轮轴啮合，垂直翻转机构与从齿轮轴固定连接。所述垂直翻转机构包括连接板、翻转立柱、翻转电机、翻转固定座和第二光电开关，连接板与水平旋转机构固定连接，翻转立柱对称固定在连接板的两端，补光照明组件通过翻转固定座和固定在翻转固定座内的轴承安装在两根翻转立柱之间；翻转电机固定在其中一根立柱与其中一个翻转固定座之间，翻转电机分别与补光照明组件和翻转电机驱动模块连接；第二光电开关固定在另一根立柱与另一个翻转固定座之间，第二光电开关与第二处理模块连接用于检测补光照明组件的起始位置。所述从齿轮轴和连接板均开设有过线孔，垂直翻转机构和补光照明组件均依次经连接板和从齿轮轴上的过线孔与驱动板连接。所述罩壳通过底板固定在基座上，所述驱动板固定在底板上。所述补光照明组件包括灯体箱、透光板、灯体固定板、散热面罩和LED补光灯，灯体箱的两端与垂直翻转机构连接，LED补光灯通过灯体固定板固定在灯体箱内并与灯光控制驱动模块连接，透光板和散热面罩分别固定在灯体箱的正面和背面。所述横梁固定在三角架上，且横梁上设置有标尺。采用本专利技术的优点在于：1、本专利技术在对运动物体进行测试前，预先设置了靶标进行校准，具体包括角度校准、工作环境参数校准和光照度校准。通过这些校准能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤1：通过电控转动装置分别将两套摄像组件(7)固定在横梁(2)上，并在摄像组件(7)的镜头方向设置一与被测物大小适中的靶标，然后由控制器控制电控转动装置调节摄像组件(7)与靶标之间的角度并对焦；/n步骤2：由控制器通过温湿度补偿组件查询并读取摄像组件(7)的工作环境参数，若摄像组件(7)的工作环境参数位于设定阈值外，则控制器通过温湿度补偿组件调节当前工作环境参数至设定阈值；/n步骤3：采用补光照明装置(5)调节靶标上与摄像组件(7)相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值；/n步骤4：控制器控制摄像组件(7)采集靶标图像，并观察采集到的图像是否清晰完整，若采集到的图像不清晰完整，则调节摄像组件(7)与靶标之间的角度和光照度，直至得到清晰完整的图像为止；/n步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。/n

【技术特征摘要】
1.一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：通过电控转动装置分别将两套摄像组件(7)固定在横梁(2)上，并在摄像组件(7)的镜头方向设置一与被测物大小适中的靶标，然后由控制器控制电控转动装置调节摄像组件(7)与靶标之间的角度并对焦；
步骤2：由控制器通过温湿度补偿组件查询并读取摄像组件(7)的工作环境参数，若摄像组件(7)的工作环境参数位于设定阈值外，则控制器通过温湿度补偿组件调节当前工作环境参数至设定阈值；
步骤3：采用补光照明装置(5)调节靶标上与摄像组件(7)相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值；
步骤4：控制器控制摄像组件(7)采集靶标图像，并观察采集到的图像是否清晰完整，若采集到的图像不清晰完整，则调节摄像组件(7)与靶标之间的角度和光照度，直至得到清晰完整的图像为止；
步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。


2.根据权利要求1所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述的校准方法中，摄像组件(7)与靶标之间的距离通过下式计算得出：
N＝(D+d)*cos(θ/2)
两套摄像组件(7)之间的距离通过下式计算得出：
M＝2*(D+d)*sin(θ/2)
式中N为摄像组件与靶标之间的距离，M为两套摄像组件之间的距离，d为镜头到横梁的距离，D为单台摄像组件能够完整采集到测量幅面的距离，θ为两套摄像组件与靶标之间形成的夹角，M和N均向上取整数。


3.根据权利要求1所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述步骤2中摄像组件(7)的工作环境参数的设定阈值为0-50摄氏度。


4.根据权利要求1所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述步骤3中光照度的设定值为1000-2000lux。


5.根据权利要求1—4中任一项所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述控制器包括控制主机(3)、控制板和驱动板(4)，控制板包括第一处理模块、扩展存储模块和用于与摄像组件(7)连接的相机触发控制模块，驱动板(4)包括第二处理模块、电控旋转台驱动模块、温湿度采集模块、半导体制冷器驱动模块和补光控制驱动模块，第一处理模块分别与控制主机(3)、相机触发控制模块、扩展存储模块和第二处理模块连接，第二处理模块通过电控旋转台驱动模块与电控转动装置连接，第二处理模块通过温湿度采集模块和半导体制冷器驱动模块与温湿度补偿组件连接，第二处理模块通过补光控制驱动模块与补光照明装置(5)连接。


6.根据权利要求5所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述电控转动装置包括底座(10)、旋转轴承(11)和电控旋转台(12)，底座(10)固定在横梁(2)上，旋转轴承(11)固定在底座(10)上，电控旋转台(12)安装在旋转轴承(11)上并与电控旋转台驱动模块连接，温湿度补偿组件固定在电控旋转台(12)上。


7.根据权利要求6所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述电控旋转台(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汝君，景小兵，陈智强，王柄森，李春，邓志忠，
申请(专利权)人：成都立鑫新技术科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51