本发明专利技术提供了一种基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法、装置及系统。所述方法包括：通过相机拍摄视觉标识在不同转台旋转角度下的多张图片；根据每张图片对应的转台旋转角度确定该图片视点的投影位置，并检测每张图片的莫尔条纹中心位置，根据每张图片对应的视点的投影位置和莫尔条纹中心位置确定对应的直线方程；采用LOF离群点检测算法检测直线方程的交点中是否有离群点，若是，则将离群点剔除，并采用重心法确定莫尔条纹初位置，若否，则采用最小二乘法确定莫尔条纹初位置；确定每张图片的莫尔条纹移动距离和视线角，根据莫尔条纹移动距离和视线角确定斜率。本发明专利技术所述的技术方案，有利于提高微透镜阵列视觉标识的位姿测量精度。精度。精度。
【技术实现步骤摘要】
基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法、装置及系统
[0001]本专利技术涉及微透镜阵列视觉
，具体而言，涉及一种基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法、装置及系统。
技术介绍
[0002]在基于视觉的位姿测量领域，基于微透镜阵列视觉标识的位姿测量方法能够达到较高的测量精度，在机器人定位、航空航天等领域具有广泛的应用背景。
[0003]莫尔条纹的初始位置和斜率作为位姿测量中的关键参数，直接影响到位姿测量精度。然而由于加工工艺的限制，在基于微透镜阵列视觉标识的加工过程中难免会造成莫尔条纹初始位置的偏移，会大大增加测量误差。此外，视线角和莫尔条纹移动距离成线性关系，但线性关系的斜率是未知的，且随着加工工艺的变化而变化。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决的问题是如何提高微透镜阵列视觉标识的位姿测量精度。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，包括：通过相机拍摄视觉标识在不同转台旋转角度下的多张图片，其中，所述视觉标识固定在转台上，所述相机与所述转台之间保持固定距离；根据每张图片对应的转台旋转角度确定该图片视点的投影位置，并检测每张图片的莫尔条纹中心位置，根据每张图片对应的所述视点的投影位置和所述莫尔条纹中心位置确定对应的直线方程；采用LOF离群点检测算法检测所述直线方程的交点中是否有离群点，若是，则将所述离群点剔除，并采用重心法确定莫尔条纹初位置，若否，则采用最小二乘法确定所述莫尔条纹初位置；确定每张图片的莫尔条纹移动距离和视线角，根据所述莫尔条纹移动距离和所述视线角确定斜率。
[0006]可选地，所述采用LOF离群点检测算法检测所述直线方程的交点中是否有离群点包括：确定所述交点的第k距离邻域内各点的第k可达距离，根据所述第k可达距离确定所述交点的局部第k局部可达密度，根据所述局部第k局部可达密度确定所述交点的第k局部离群因子，根据所述第k局部离群因子与预设阈值的大小判断所述交点是否为所述离群点。
[0007]可选地，所述采用重心法确定莫尔条纹初位置包括：根据各个所述交点的坐标的平均值确定所述莫尔条纹初位置。
[0008]可选地，所述采用最小二乘法确定所述莫尔条纹初位置包括：根据各个所述交点到一条直线的距离确定最小二乘表达式，当所述最小二乘表达式最小时，根据对应的交点坐标确定所述莫尔条纹初位置。
[0009]可选地，所述根据所述莫尔条纹移动距离和所述视线角确定斜率包括：根据多组由所述莫尔条纹移动距离和所述视线角组成的参数进行拟合确定所述斜率。
[0010]可选地，所述转台的角度范围包括：垂直方向
±
180
°
，俯仰方向
±
15
°
。
[0011]可选地，所述k为5，所述预设阈值为1.5。
[0012]本专利技术所述的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，通过准确标定莫尔条纹
初位置和斜率，有利于提高微透镜阵列视觉标识的位姿测量精度；通过检测离群点的方式避免了检测莫尔条纹中心位置检测不准确带来的标定误差，大大提高了莫尔条纹初位置标定结果的准确性；利用最小二乘方法得到所需要标定的莫尔条纹初位置，大大提高了运算效率及测量的准确性。
[0013]本专利技术还提供一种基于微透镜阵列视觉标识的参数标定装置，包括：拍摄模块，用于通过相机拍摄视觉标识在不同转台旋转角度下的多张图片，其中，所述视觉标识固定在转台上，所述相机与所述转台之间保持固定距离；处理模块，用于根据每张图片对应的转台旋转角度确定该图片视点的投影位置，并检测每张图片的莫尔条纹中心位置，根据每张图片对应的所述视点的投影位置和所述莫尔条纹中心位置确定对应的直线方程；第一标定模块，用于采用LOF离群点检测算法检测所述直线方程的交点中是否有离群点，若是，则将所述离群点剔除，并采用重心法确定莫尔条纹初位置，若否，则采用最小二乘法确定所述莫尔条纹初位置；第二标定模块，用于确定每张图片的莫尔条纹移动距离和视线角，根据所述莫尔条纹移动距离和所述视线角确定斜率。本专利技术所述的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定装置与上述基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0014]本专利技术还提供一种基于微透镜阵列视觉标识的参数标定系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法。本专利技术所述的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定系统与上述基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0015]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法。本专利技术所述的计算机可读存储介质上述基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法的流程示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例的图片拍摄流程的示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例的视觉标识的结构示意图；
[0019]图4为本专利技术实施例的工业相机与高精度转台摆放位置示意图；
[0020]图5为本专利技术实施例的确定每张图片经过莫尔条纹位置和视点投影位置的直线方程的示意图；
[0021]图6为本专利技术实施例的剔除交点中离群点的示意图；
[0022]图7为本专利技术实施例的视线角和莫尔条纹移动距离的线性关系示意图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0024]如图1所示，本专利技术实施例提供一种基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，包
括：通过相机拍摄视觉标识在不同转台旋转角度下的多张图片，其中，所述视觉标识固定在转台上，所述相机与所述转台之间保持固定距离；根据每张图片对应的转台旋转角度确定该图片视点的投影位置，并检测每张图片的莫尔条纹中心位置，根据每张图片对应的所述视点的投影位置和所述莫尔条纹中心位置确定对应的直线方程；采用LOF离群点检测算法检测所述直线方程的交点中是否有离群点，若是，则将所述离群点剔除，并采用重心法确定莫尔条纹初位置，若否，则采用最小二乘法确定所述莫尔条纹初位置；确定每张图片的莫尔条纹移动距离和视线角，根据所述莫尔条纹移动距离和所述视线角确定斜率。
[0025]具体地，基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法包括：
[0026](1)结合图2和图3所示，视觉标识固定在高精度转台上，固定相机使其与高精度转台距离固定，并拍摄正视图。高精度转台具体为能提供垂直方向
±
180
°
的旋转角，且在俯仰方向能提供
±
15
°
的俯仰角的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，其特征在于，包括：通过相机拍摄视觉标识在不同转台旋转角度下的多张图片，其中，所述视觉标识固定在转台上，所述相机与所述转台之间保持固定距离；根据每张图片对应的转台旋转角度确定该图片视点的投影位置，并检测每张图片的莫尔条纹中心位置，根据每张图片对应的所述视点的投影位置和所述莫尔条纹中心位置确定对应的直线方程；采用LOF离群点检测算法检测所述直线方程的交点中是否有离群点，若是，则将所述离群点剔除，并采用重心法确定莫尔条纹初位置，若否，则采用最小二乘法确定所述莫尔条纹初位置；确定每张图片的莫尔条纹移动距离和视线角，根据所述莫尔条纹移动距离和所述视线角确定斜率。2.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，其特征在于，所述采用LOF离群点检测算法检测所述直线方程的交点中是否有离群点包括：确定所述交点的第k距离邻域内各点的第k可达距离，根据所述第k可达距离确定所述交点的局部第k局部可达密度，根据所述局部第k局部可达密度确定所述交点的第k局部离群因子，根据所述第k局部离群因子与预设阈值的大小判断所述交点是否为所述离群点。3.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，其特征在于，所述采用重心法确定莫尔条纹初位置包括：根据各个所述交点的坐标的平均值确定所述莫尔条纹初位置。4.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，其特征在于，所述采用最小二乘法确定所述莫尔条纹初位置包括：根据各个所述交点到一条直线的距离确定最小二乘表达式，当所述最小二乘表达式最小时，根据对应的交点坐标确定所述莫尔条纹初位置。5.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列视觉标识的参数标定方法，其特征在于，所述根据所述莫尔条纹移动距离和所述视线角确定斜率包括：根据多...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈桢深，徐雨宁，于周顺泽，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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