一种基于平面圆靶标的三维视觉测量数据拼接方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8365728 阅读:196 留言:0更新日期:2013-02-28 02:07
本发明专利技术公开了一种基于平面圆靶标的三维视觉测量数据拼接方法,包括:将被测物固定并放置在已标定的双目视觉系统能观测的合理位置,并建立全局坐标系;放置平面圆靶标在被测物前,移动已标定的双目视觉系统,拍摄平面圆靶标在移动前后测量位置所成的椭圆图像;从拍摄的平面圆靶标图像中提取椭圆,并拟合椭圆方程,重建平面圆靶标在前后两次局部测量坐标系下的圆特征;根据所述圆特征构造优化目标函数,求解拼接矩阵。本发明专利技术还同时公开了一种基于平面圆靶标的三维视觉测量数据拼接装置,采用本发明专利技术,能解决现有技术在靶标部分被遮挡情况下三维数据拼接失败的问题,保证了三维测量数据拼接的精度,提高了三维测量数据拼接可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维视觉测量拼接技术,尤其涉及一种基于平面圆靶标的三维视觉测量数据拼接方法及装置
技术介绍
为实现对大尺寸被测物三维形貌的测量,一般将大尺寸被测物表面分成多个子区域,从多个视角分别对各子区域进行测量,并将各局部测量数据拼接到全局坐标系下。三维数据拼接的精度决定了对大尺寸被测物三维形貌视觉测量能够达到的精度,因此,对三维数据拼接方法的研究有着重要的现实意义。目前,用于三维数据拼接的方法主要有三种第一种,是通过精密平台、经纬仪、激光跟踪仪等大型装置来扩展测量范围,这种方法中所用的测量装置价格昂贵,且测量范围有限;第二种,是通过在测量装置相邻两次测量的公共视场内粘贴标记点,利用其中非共线的三个点来求取拼接矩阵,这种方法存在着粘贴和清除标记的工作较为繁琐,且会损害被测物表面的缺点;第三种,是迭代最近点法(ICP, Iterative Closest Point)算法,但这种方法存在迭代运算量大,运行时间长等问题,且不适合于表面曲率变化不丰富的被测物。基于平面靶标的方法克服了以上三种方法的不足,该方法利用相邻两次测量公共视场内的平面靶标提供的特征点来计算拼接矩阵,不仅操作方便本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于平面圆靶标的三维视觉测量数据拼接方法,其特征在于,所述方法包括:将被测物固定并放置在已标定的双目视觉系统能观测的合理位置,并建立全局坐标系;放置平面圆靶标在被测物前,移动已标定的双目视觉系统,拍摄平面圆靶标在移动前后测量位置所成的椭圆图像;从拍摄的平面圆靶标图像中提取椭圆,并拟合椭圆方程,重建平面圆靶标在前后两次局部测量坐标系下的圆特征;根据所述圆特征构造优化目标函数,求解拼接矩阵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:魏新国张广军刘震孙军华刘涛
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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