一种用于影像测量校正的方法和系统技术方案

一种用于影像测量校正的方法和系统，包括如下步骤：S1、将具有呈行列分布的多个标定点的标定板放置在影像测量仪载物台面上，将多个标定点的中心对称点与影像测量仪的坐标系的原点重合，并采集标定板上多个标定点的坐标数据；S2、根据多次以多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板和平移所述标定板，并在每次旋转所述标定板和平移所述标定板后采集所述多个标定点的坐标数据；S3、确定误差E

【技术实现步骤摘要】
一种用于影像测量校正的方法和系统


[0001]本申请涉及影像测量
，具体涉及一种用于影像测量校正的方法和系统。

技术介绍

[0002]影像测量技术需搭载在相关硬件设备上，通过与硬件设备的之间的协作从而达到对部件尺寸测量的目的。由于影像测量技术是搭载在相关硬件设备上，因此在使用影像测量技术对部件尺寸进行测量前需要通过校正，得到的部件尺寸与实际尺寸之间的误差补偿值从而避免测量误差。
[0003]二维影像测量仪，是目前运用最为广泛的影像测量仪，现有技术中，对二维影像测量仪的校正方法为对标记板多次测量进行校正得到误差因子，但误差因子包括了二维影像测量仪的误差因子和其他误差因子，因此后边对部件尺寸的测量依旧存在其他误差因子，造成对部件尺寸测量的误差。

技术实现思路

[0004]（一）申请目的有鉴于此，本申请的目的在于提供一种用于影像测量校正的方法和系统，以解决现有技术中对二维影像测量仪的校正方法为对标记板多次测量进行校正得到误差因子，但误差因子包括了二维影像测量仪的误差因子和其他误差因子，因此后边对部件尺寸的测量依旧存在其他误差因子，造成对部件尺寸测量的误差的问题。
[0005]（二）技术方案本申请公开了一种用于影像测量校正的方法，包括如下步骤：S1、将具有呈行列分布的多个标定点的标定板放置在影像测量仪载物台面上，将所述多个标定点的中心对称点与所述影像测量仪的坐标系的原点重合，并采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S2、多次以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板和平移所述标定板，并在每次旋转所述标定板和平移所述标定板后采集所述多个标定点的坐标数据；S3、确定误差E
总
构成，根据步骤S1和步骤S2的所述多个标定点的坐标数据基于最小二乘法计算所述影像测量仪的误差因子。
[0006]在一种可能的实施方式中，所述步骤S2具体为：S21、以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板，旋转角度为θ1度，并第二次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S22、以所述旋转角度为θ1度旋转标定板返回到步骤S21之前的位置状态，并将所述标定板沿所述影像测量仪的坐标系的其中一个坐标轴方向平移预设距离，并第三次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S23、以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板，旋转角度为θ2度，并第四次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；
S24、沿所述影像测量仪的坐标系的其中一个坐标轴方向平移距离的反方向平移所述预设距离，并第五次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S25、沿所述影像测量仪的坐标系的另一个坐标轴方向平移所述预设距离，并第六次采集标定板上标定点的坐标数据。
[0007]在一种可能的实施方式中，所述步骤S3具体为：S31、确定误差E
总
构成，所述误差E
总
包括第一类误差因子：系统误差因子E1；第二类误差因子：测量误差因子E2；第四类误差因子：影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间的偏离量误差因子E4；其中E
总=
E1+E2+E4；偏离量包括影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系的原点的距离偏离和角度偏离；S32、构建基于最小二乘法的计算模型,根据所述多个标定点的坐标数据建立模型计算误差因子，所述误差因子包括沿所述影像测量仪的坐标系的X轴方向的误差因子和沿所述影像测量仪的坐标系的Y轴方向的误差因子，根据最小二乘法计算所述影像测量仪的坐标系的X轴方向的误差因子和沿所述影像测量仪的坐标系的Y轴方向的误差因子。
[0008]在一种可能的实施方式中，所述最小二乘法的计算模型为：其中：代表坐标数据中X坐标值；代表坐标数据中Y坐标值；代表系统误差因子X轴方向的误差；代表系统误差因子Y轴方向的误差；代表测量误差因子X轴方向的误差；代表测量误差因子Y轴方向的误差；代表影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间距离偏离的横向偏离；代表影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间距离偏离的纵向偏离；θ代表影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间的夹角；I为阶单位矩阵；为元素均为1的单列矩阵, 为矩阵的转置；O为零矩阵；为列单行矩阵，为矩阵的转置；为列单行矩阵，为矩阵的转置；其他元素为标定点的标称尺，为标定点个数。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述行列分布的行间距等于列间距；所述预设距离等于所述行间距或列间距；所述行间距或列间距为10mm
±
1.1mm；所述θ1具体为90度
±
0.6度，θ2具体为180度
±
0.6度。
[0010]作为本申请的第二方面，还提供了一种用于影像测量校正的系统，包括具有多个标定点的标定板和标定点数据采集模块和误差因子计算模块； 所述多个标定点呈中心对
称分布，所述多个标定点呈行列分布，所述行列分布的行间距等于列间距；所述标定点数据采集模块用于采集所述标定板在不同状态下所述多个标定点的坐标数据；所述不同状态包括首次将所述多个标定点的中心对称点与所述影像测量仪的坐标系的原点重合和多次以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板和平移所述标定板；所述误差因子计算模块用于确定误差E
总
构成并根据所述多个标定点的坐标数据基于最小二乘法计算所述影像测量仪的误差因子。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述多次以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板和平移所述标定板包括：以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板，旋转角度为θ1度；以所述旋转角度为θ1度旋转标定板返回到所述标定板放置在影像测量仪载物台面上状态，并将所述标定板沿所述影像测量仪的坐标系的其中一个坐标轴方向平移预设距离；以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板，旋转角度为θ2度；沿所述影像测量仪的坐标系的其中一个坐标轴方向平移距离的反方向平移所述预设距离；沿所述影像测量仪的坐标系的另一个坐标轴方向平移所述预设距离。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述用于确定误差E
总
构成并根据所述多个标定点的坐标数据基于最小二乘法计算所述测量仪的误差因子具体为：确定误差E
总
构成，所述误差E
总
包括第一类误差因子：系统误差因子E1；第二类误差因子：测量误差因子E2；第三类误差因子：噪声误差因子E3；第四类误差因子：标定点的中心对称点与所述影像测量仪的坐标系的原点不能达到绝对重合和呈行列式分布的标定点的横向和纵向与测量仪的坐标系存在一定的角度旋转，即横向和纵向与影像测量仪坐标系的坐标轴存在夹角的误差因子E4；其中E
总=
E1+E2+E3+E4；对误差中的误差因子E4进行等效替换，所述误差因子E4替换为影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间的偏离量，所述偏离量包括影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系的原点的距离偏离和角度偏离；构建基于最小二乘法的计算模型,根据所述多个标定点的坐标数据建立模型计算所述误差因子，所述误差因子包括沿所述影像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于影像测量校正的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将具有呈行列分布的多个标定点的标定板放置在影像测量仪载物台面上，将所述多个标定点的中心对称点与所述影像测量仪的坐标系的原点重合，并采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S2、多次以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板和平移所述标定板，并在每次旋转所述标定板和平移所述标定板后采集所述多个标定点的坐标数据；S3、确定误差E
总
构成，根据步骤S1和步骤S2的所述多个标定点的坐标数据基于最小二乘法计算所述影像测量仪的误差因子。2.根据权利要求1所述的一种用于影像测量校正的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为： S21、以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板，旋转角度为θ1度，并第二次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S22、以所述旋转角度为θ1度旋转标定板返回到步骤S21之前的位置状态，并将所述标定板沿所述影像测量仪的坐标系的其中一个坐标轴方向平移预设距离，并第三次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S23、以所述多个标定点的中心对称点为固定点旋转所述标定板，旋转角度为θ2度，并第四次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S24、沿所述影像测量仪的坐标系的其中一个坐标轴方向平移距离的反方向平移所述预设距离，并第五次采集标定板上所述多个标定点的坐标数据；S25、沿所述影像测量仪的坐标系的另一个坐标轴方向平移所述预设距离，并第六次采集标定板上标定点的坐标数据。3.根据权利要求2所述的一种用于影像测量校正的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为： S31、确定误差E
总
构成，所述误差E
总
包括第一类误差因子：系统误差因子E1；第二类误差因子：测量误差因子E2；第四类误差因子：影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间的偏离量误差因子E4；其中E
总=
E1+E2+E4；偏离量包括影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系的原点的距离偏离和角度偏离；S32、构建基于最小二乘法的计算模型,根据所述多个标定点的坐标数据建立模型计算误差因子，所述误差因子包括沿所述影像测量仪的坐标系的X轴方向的误差因子和沿所述影像测量仪的坐标系的Y轴方向的误差因子，根据最小二乘法计算所述影像测量仪的坐标系的X轴方向的误差因子和沿所述影像测量仪的坐标系的Y轴方向的误差因子。4.根据权利要求3所述的一种用于影像测量校正的方法，其特征在于，所述最小二乘法的计算模型为：
其中：代表坐标数据中X坐标值；代表坐标数据中Y坐标值；代表系统误差因子X轴方向的误差；代表系统误差因子Y轴方向的误差；代表测量误差因子X轴方向的误差；代表测量误差因子Y轴方向的误差；代表影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间距离偏离的横向偏离；代表影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间距离偏离的纵向偏离；θ代表影像测量仪的坐标系和标定板的坐标系之间的夹角；I为阶单位矩阵；为元素均为1的单列矩阵, 为矩阵的转置；O为零矩阵；为列单行矩阵，为矩阵的转置；为列单行矩阵，为矩阵的转置；其他元素为标定点的标称尺，为标定点个数。5.根据权利要求4所述的一种用于影像测量校正的方法，其特征在于，所述行列分布的行间距等于列间距；所述预设距离等于所述行间距或列间距；所述行间距或列间距为10mm
±
1.1mm；所述θ1具体为90度
±
0.6度，θ2具体为180度
±
0.6度。6.一种用于影像测量校正的系统，其特征在于，包括具有多个标定点的标定板和标定点数据采集模块和误差因子计算模块；所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘中学，景登科，
申请(专利权)人：北京深度奇点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：