【技术实现步骤摘要】
基于自适应距离加权的旋转轴标定方法
本专利技术涉及一种基于自适应距离加权的旋转轴标定方法，属于光学测量和机械工程
技术介绍
进行结构光三维测量时由于相机视场，拍摄角度等问题，一次测量只能测得某个角度的点云，为实现被测物体的完整测量，需将不同视角的点云进行拼接。目前常用的点云拼接方法主要有自动拼接和依赖仪器拼接。点云自动拼接主要基于最邻近点迭代(IterativeClosestPoint，ICP)方法，该方法具有较高精度，但需要两片点云间具有重合部分，且初值的选取对最终拼接结果影响较大。依赖仪器拼接方法主要包括利用标志点和利用旋转平台两种方法。标志点拼接方法多用于大型物体测量，其精度易受标志点变形影响，不适用于曲率较大及表面复杂物体的测量；利用旋转平台方法是将被测物体放置于旋转平台上，对被测物体进行多角度测量，借助转台旋转轴参数求取不同角度的点云间的转换关系，最终实现点云拼接。该方法速度快，精度高，被广泛研究和使用，但该方法精度受转台旋转轴影响较大，因此需对旋转轴进行精确标定。国内外学者对旋转轴标定的方法与优...
【技术保护点】
1.一种基于自适应距离加权的旋转轴标定方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：建立相机坐标系Ov、标定板坐标系O
【技术特征摘要】
1.一种基于自适应距离加权的旋转轴标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：建立相机坐标系Ov、标定板坐标系OB以及相机坐标系Ov和标定板坐标系OB间转换关系，
步骤2：将棋盘格标定板倾斜放置于旋转平台并使标定板位于相机视场内，转动旋转平台并采集标定板图像，得到至少3个不同旋转位置上的所有棋盘格标定板角点的标定板坐标系下的坐标，再利用相机坐标系和标定板坐标系间转换关系，得到至少3个不同旋转位置上的所有棋盘格标定板角点的相机坐标系下坐标，
步骤3：选择坐标为各个角点对应的轨迹圆圆心坐标平均值的点(a,b,c)，(XQi,YQi,ZQi)为第i个角点对应的轨迹圆圆心坐标，i＝1,2….m表示角点序号，m为棋盘格标定板上的角点总数量，再将点(a,b,c)作为旋转轴上的点，对随棋盘格标定板旋转的角点所形成的轨迹圆圆心进行空间直线拟合并得到相机坐标下的旋转轴，最后，利用相机坐标系和标定板坐标系间转换关系，对相机坐标下的旋转轴进行转换，完成旋转轴标定，所述空间直线拟合采用以下方法：
取各轨迹圆圆心到相机坐标下的待标定旋转轴距离的加权平方和最小的直线L作为相机坐标下的旋转轴：其中，di2＝(XQi-a)2+(YQi-b)2+(ZQi-c)2-[u(XQi-a)+v(YQi-b)+w(ZQi-c)]2，di为第i个角点轨迹圆圆心到待标定的旋转轴的距离，[u,v,w]为待标定的旋转轴的单位方向向量，s.t.表示约束，min表示取最小值，αi为第i个角点轨迹圆圆心对应的加权系数，i为角点序号，j＝1,2….n表示标定板位置序号，n为标定板总位置数，lij为第i个角点在第j个旋转位置与第j+1个旋转位置之间的移动距离，p为大于1的整数。
2.根据权利要求1所述的基于自适应距离加权的旋转轴标定方法，其特征在于，所述相机坐标系的原点设于相机的光心，其z轴穿过光心垂直于相机成像平面，朝拍摄物体...
【专利技术属性】
技术研发人员：周怡君，罗晨，刘晓佛，张刚，乔永立，
申请(专利权)人：东南大学，无锡黎曼机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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