一种基于一维靶标的结构光传感器标定方法技术

本发明专利技术属于测量技术领域，涉及对结构光视觉三维测量中结构光参数标定方法的改进。本发明专利技术提出一种基于一维靶标的结构光参数标定方法。当传感器安装完成后，由传感器的摄像机拍摄自由非平行移动一维靶标的多幅图像；根据一维射影变换获取靶标上特征线的消隐点，并与摄像机投影中心确定特征线在摄像机坐标系下的方向矢量；根据特征点之间的长度约束及特征线的方向约束，计算特征线上参考点的摄像机坐标，得到特征线在摄像机坐标系下的方程；利用射影变换和特征线的方程获得多个非共线的光条上控制点的摄像机坐标，拟合控制点得到结构光参数。本方法不需要高成本的辅助调整设备，标定精度高，过程简单，能够满足大尺寸结构光三维视觉测量的现场标定需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量
，涉及。
技术介绍
结构光视觉检测以其测量的非接触性、速度快和精度适中等优点，很好地 满足了现代工业对检测的要求，将结构光视觉用于生产过程的监控和测量已成 为解决许多在线问题最有效的途径。结构光视觉传感器的标定是结构光视觉检 测能否成功应用的关键，所述标定主要包括摄像机参数标定和结构光参数标定 两部分，其中，摄像机参数的标定方法已经比较成熟，在此不作详细介绍，针对结构光参数标定，目前主要有以下方法锯齿靶标法、三维靶标法、二维平 面乾标法等。关于锯齿靶法，段发阶等在文章"一种新型线结构光传感器结构参数标定方 法"(仪器仪表学报，2000,21(1): 108~110)中陈述了这种方法，该方法主要让 光平面投射到锯齿状的靶标上，从而在齿棱上形成一些亮点作为标定点；因齿 棱反光，造成像点的提取精度低，且需要外部设备来严格调整光平面与齿形靶 基面相垂直，难以实现。关于三维靶标法，1999年，D.Q.HUYNH等在文章"Calibration a Structured Light Stripe System: A Novel Approach" (Internat本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于一维靶标的结构光参数标定方法，其特征在于，　１．１、调整结构光视觉传感器的摄像机镜头的焦距和光圈，保证摄像机在测量范围内能够拍摄清晰图像，固定好结构光视觉传感器，标定摄像机内部参数；　１．２、设置一维标定靶标，所说的一维标定靶标的靶面上有中心共线的一行圆孔，圆孔的半径为２～４ｍｍ，精度为０．０１ｍｍ，圆孔中心之间的距离为１０～２００ｍｍ，精度为０．０１ｍｍ，圆孔的数量为３～２０；选取靶标上圆孔中心为特征点，特征点构成的直线称为特征线，选取特征线上的一个端点为参考点；　１．３、在摄像机的视场范围内，使结构光能够投射在靶标上形成光条，拍摄一幅图像，称为结构光标定图像；要求包括参考点对应的圆...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周富强，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]