用于3D物位测量的空间旋转轴标定方法及系统技术方案

技术编号:43593325 阅读:34 留言:0更新日期:2024-12-11 14:44
本发明专利技术提供用于3D物位测量的空间旋转轴标定方法及系统,涉及测量技术领域,包括布置多台高分辨率工业相机,确保在旋转轴旋转过程中至少两台相机同时观测到所述多面体标定靶标的至少一个特征平面;驱动旋转轴以非均匀角度间隔旋转一周,旋转间隔根据黄金分割比例确定,在每个角度位置采集所述多面体标定靶标的多视图图像序列;利用多视图几何原理和相机阵列参数,将二维图像坐标重建为高精度三维空间坐标;基于重建的三维空间坐标,构建考虑重力形变和温度漂移的特征点轨迹拟合优化模型,利用最优的旋转轴参数,建立动态补偿的旋转轴坐标系;在实际3D物位测量中,根据旋转轴的当前角度和环境参数,利用所述综合误差补偿模型实时修正坐标变换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量技术,尤其涉及用于3d物位测量的空间旋转轴标定方法及系统。


技术介绍

1、在三维物位、料堆测量中(例如煤堆、矿石等),为了测量物料的完整形状,精确计算体积等,需要从多方位角度拍摄点云(用激光扫描或雷达扫描)。有些情况下可以把物料放在大转台上拍摄,然后对多个角度拍摄的点云进行拼接,拼接时就需要先确定大转台的转轴位置和倾斜角,也就是转轴标定,即要确定转轴的空间直线方程。

2、何万涛、徐永安、吕海东等使用基于一个同名点绕转轴转动的多角度(>=3)空间坐标,拟合出同名点空间轨迹的圆方程的方法,解算出转轴直线方程。但如果同名点空间位置的测量不精确,解算出的转轴也不精确,且这种误差与空间点位置测量误差呈正比。张小琛、叶浩、park sy等给出了基于多个同名点的方法,可以平均掉这种测量误差,解算出较高精度的转轴方程,但多个同名点的匹配是一个问题。在有些情况下,同名点无法匹配。比如,我们只能测量到一个空间平面(比如平面点云拟合)的方程,平面绕转轴转动,得到多个空间平面方程。

3、其实,基于绕轴转动的多个空间平面方程,也可以解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于3D物位测量的空间旋转轴标定方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对采集的图像序列进行自适应阈值分割和亚像素边缘提取,识别编码特征点,并提取每个特征点的二维图像坐标;利用多视图几何原理和相机阵列参数,将所述二维图像坐标重建为高精度三维空间坐标包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用改进的束调整算法将所述二维图像坐标重建为三维空间坐标包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于重建的三维空间坐标,构建考虑重力形变和温度漂移的特征点轨迹拟合优化模型,该模型将旋转轴方向向量、旋转轴上一点的三维坐标...

【技术特征摘要】

1.用于3d物位测量的空间旋转轴标定方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对采集的图像序列进行自适应阈值分割和亚像素边缘提取,识别编码特征点,并提取每个特征点的二维图像坐标;利用多视图几何原理和相机阵列参数,将所述二维图像坐标重建为高精度三维空间坐标包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用改进的束调整算法将所述二维图像坐标重建为三维空间坐标包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于重建的三维空间坐标,构建考虑重力形变和温度漂移的特征点轨迹拟合优化模型,该模型将旋转轴方向向量、旋转轴上一点的三维坐标、重力形变参数和温度漂移系数作为待优化参数;采用鲁棒的levenberg-marquardt算法求解所述优化模型,得到最优的旋转轴参数;利用最优的旋转轴参数,建立动态补偿的旋转轴坐标系包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计...

【专利技术属性】
技术研发人员:江华根徐杰程志乔灵芝
申请(专利权)人:北京久仪科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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