【技术实现步骤摘要】
通用成像模型正交分光成像位姿传感器的标定方法
本专利技术涉及正交分光成像位姿传感器的标定，具体涉及通用成像模型正交分光成像位姿传感器的标定方法。
技术介绍
在视觉测量中，线阵CCD比面阵CCD具有更高的分辨率和更快的速度，但线阵CCD只能获取一维图像。为了实现空间目标测量，通常采用基于多个线阵CCD的多目测量方法完成测量。多目测量方法要求被测空间目标必须处于所有线阵CCD的公共视场范围内，因此测量范围受到极大的限制。为了满足视觉测量中大范围、高精度和快速度的测量要求，设计实现了基于双线阵CCD的正交分光成像位姿传感器。这种新型传感器由特殊的光学成像系统结合双线阵CCD模拟单目的面阵CCD进行测量，因此该传感器解决了多目测量系统测量范围小的问题，同时提高了测量系统的分辨力，即测量精度。该位姿传感器的光学系统由成像系统和分光系统两部分组成。其中成像系统是具有较大视场的物镜，主要由孔径光阑和球面镜组组成，负责将空间点成像为二维图像。其中分光系统负责将二维图像分为两个一维图像分别由相应方向上的线阵CCD接收，该部分由分光棱镜...
【技术保护点】
1.一种通用成像模型正交分光成像位姿传感器的标定方法，其特征是，利用双线阵CCD相机的正交分光成像实现位姿测量，其中，使用连续的向量值函数表示映射关系，通过径向基函数插值拟合向量值函数，结合Kmeans聚类方法自适应选择控制点，求解CCD相机矩阵，根据CCD相机矩阵求解标定数据集合中各点的线坐标，实现标定。/n
【技术特征摘要】
1.一种通用成像模型正交分光成像位姿传感器的标定方法，其特征是，利用双线阵CCD相机的正交分光成像实现位姿测量，其中，使用连续的向量值函数表示映射关系，通过径向基函数插值拟合向量值函数，结合Kmeans聚类方法自适应选择控制点，求解CCD相机矩阵，根据CCD相机矩阵求解标定数据集合中各点的线坐标，实现标定。
2.如权利要求1所述的通用成像模型正交分光成像位姿传感器的标定方法，其特征是，引入普吕克坐标表示入射光线，使每条入射光线有唯一的坐标，即入射光线表示为5维射影空间PR5上的6个齐次坐标，世界坐标系下的物点和CCD相机图像传感器上的像素的对应关系转换成为普吕克坐标系下的一条直线，设使用(x1，x2，x3)表示3维空间R3中的点，则通过两个点x＝(x1，x2，x3)T，y＝(y1，y2，y3)T的直线的普吕克坐标为lij＝xiyj-xjyi，其中x0＝y0＝0，则普吕克坐标表示为向量的形式世界坐标系中的物点和图像坐标系下的像素点之间的全部关系使用向量值函数f(x)表示，利用部分已知点的世界坐标值与图像坐标值采用基于径向基函数的插值方法拟合出该向量值函数：
其中Hcam为相机矩阵，x为图像坐标；
对于任意给定的径向基函数，已知图像点集合{xi}i＝1,…,N、控制点集合{ci}i＝1,…M和相机矩阵就能够估算出该向量值函数f(x)，其中图像点集合和控制点集合通过测量获得，而相机矩阵需要通过标定获得：
根据普吕克直线的特性，得到如下表达式
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