基于标准球的显微图像测量系统标定方法

提出一种利用标准球对显微图像测量系统进行标定的方法．该方法利用显微系统小视场小景深的成像特点简化计算模型,减少标定参数．通过标准球图像在水平和垂直方向上的直径比计算比例因子;利用标准球边缘图像的边缘点集．运用优化的方法来计算成像系统的畸变系数和主点位置．系统的放大倍数由标准球的实际直径来标定得出．利用标准球在多摄像机公共视场内其轮廓在任何位置均可见这一特性,可同时对显微图像测量系统中的多个摄像机进行标定,简化标定过程．实验结果表明,该方法标定精度较高,标定后的测量系统的极限误差3σ为2．4μm．     

一种新的二维图像测量统系标定方法

本提出了一种新的网络平行线标定方法，该方法采用了ＣＣＤ亚像素细分技术及调焦技术，可直接得到纵横两个方向的像素当量，具有标定简单、精度高、重复性好等优点。本对方法的精度进行了较详细的分析，并给出了实验结果。     

一种CCD显微测量系统

本文介绍一种ＣＣＤ显微测量系统,该系统将ＣＣＤ技术,计算机技术引入传统的显微测量体系,实现显微测量光电化、计算机化。     

一种新的二维图像测量系统标定方法

本文提出了一种新的网络式平行线标定方法 ,该方法采用了CCD亚像素细分技术及调焦技术 ,可直接得到纵横两个方向的像素当量 ,具有标定简单、精度高、重复性好等优点。本文对方法的精度进行了较详细的分析 ,并给出了实验结果。     

一种移动视觉测量系统的建模及标定方法

针对一种立柱式二维移动视觉测量系统,提出了其数学模型的建立和标定方法。分析了测量原理和系统组成,并通过对运动定位和摄像机成像的独立建模,构建了符合测量原理的整体数学模型。标定时,在完成对定位误差等13项几何误差标定的基础上,通过移动摄像机使圆孔靶标的像平均分布在摄像机的像面上,根据靶标的工作台位置、像点坐标、以及测量时对应的运动机构移动量,利用最小二乘非线性拟合方法实现对摄像机成像模型参数的标定。实验结果表明:经建模和标定后,测量平均误差为1.8μm。利用该方法进行移动视觉测量系统的建模和标定,可以有效地保证系统的测量精度。     

单相机光学三坐标测量系统测头半径标定方法

精确、快捷的测头半径标定是单相机光学三坐标测量系统实现在线测量的重要前提。本文提出一种基于高精度圆柱孔特征的测头半径标定方法。首先,将测头在高精度柱孔表面均匀采样多个观测点。其次,利用圆柱面拟合方法,得到观测点够构成的虚拟圆柱面,并估计出其参数。最后,将高精度柱孔与虚拟圆柱面的半径之差作为测头半径标定结果输出。实验结果表明,该方法可以在单相机光学三坐标测量系统在线测量过程中实现快速准确的标定,标定误差为0.0371mm。     

基于Halcon的单目相机标定方法与测量实验

机器视觉已经在现代工业自动化生产中得到了广泛应用,尤其是在三维测量领域。物体三维空间与二维图像间的关系求解离不开相机标定,尤其是相机标定结果的优劣直接决定了机器视觉的测量精度。通过搭建单目相机视觉系统实验平台,先分析了相机标定的工作原理,再利用Halcon软件的标定助手功能对型号为GB050-2-7×7的圆点标定板进行相机标定,获得了相机的内参和外参。在进一步测量实验中验证了单个特征圆点测量偏差为0.03862 mm、多个特征圆点测量平均偏差为0.05655 mm,二者测量精度都高于0.1 mm,说明了利用机器视觉进行测量能够满足常用精度需求。     

基于成像测量的车辆前照灯配光屏幕标定方法

根据基于面阵CCD摄像机成像测量的车辆前照灯配光性能测试系统的特点,提出一种成像测量与图像处理相结合的车辆前照灯配光屏幕照度测试靶标标定方法。该方法直接利用车辆前照灯配光性能成像测试系统对车辆前照灯配光屏幕上不同照度测试位置处分别放置的直线靶标进行成像,获取各直线靶标图像。在图像处理中,采用图像差分法及二值化方法提取各直线靶标,通过对各直线靶标的细化操作,获得各单直线图像,最后,采用本文提出的“粘贴”和“裁剪”方法将各单直线图像融合成一幅车辆前照灯配光屏幕照度测试位置靶标图像。该标定方法不仅能在车辆前照灯配光性能成像测量中使配光屏幕上的照度测试位置用照度测试位置靶标图像中对应的成像位置来定位,而且还能保持配光屏幕的均匀反射率特性。因此,该标定方法有利于实现配光屏幕上各处照度的同时成像测量。实验结果得出:文中标定系统的标定准确度为93.53%,符合车辆前照灯配光性能测试的要求。     

一种二维图像测量系统的标定新方法

为实现在工业测量中对图像测量系统的快速标定,本文提出一种新的基于网格靶标的CCD标定方法。该方法首先采用全局门限法对图像进行分割,利用数学形态学的方法检测特征点,再用三阶灰度矩模型进行亚像素定位。然后采用平行线拟合的方法求出理想的特征点坐标进行线性标定,最后用多项式模型进行畸变校正。实验结果表明该方法具有实现简单,有效而且精度高等优点。     

双视角三维测量系统同时标定方法

针对现有标定方法在相机无公共视场情况下的局限性,本文提出使用双平面标定板对双相机进行同时标定的方法.通过推导两个相机与两个标定板间的坐标变换,将待标定相机与参考相机的相对位姿关系的求解转换为较为成熟的手眼标定方程求解.通过实验验证:该方法可实现双相机的同时标定,且方法的绝对误差不超过0.089 mm,较为可靠;在双视角...     

基于共面点的摄像机线性标定法

提出了一种线性求解摄像机内外参数的方法。通过分解参数确定相机主点坐标和纵横比,利用径向平行约束求解大部分的外参数,再引入新的畸变模型线性求解其余内外参数。该法特点是采用共面点标定物,且不需摄像机做任何运动就可以实现全过程的线性标定。既避免了非线性优化的繁琐和不稳定,也解决了其它线性法中部分内参数的标定问题。两套实验结果误差分别为0.3391pixels和0.6004pixels,表明该法具有较高的精度,是一种简单、有效、实用的标定法。     

摄像机标定中光心图像坐标确定方法

在分析传统的摄像机光心确定方法的优缺点的基础上,提出了一种改进的径向准直约束法和一种带约束条件的投影矩阵分解法。将由两种改进的方法和直接光学法得到的光心坐标和直接用图像中心坐标近似代替的光心坐标一同进行摄像机的标定与测量研究。实验与仿真结果证明,由所提出的两种方法求得的光心图像坐标在进行标定与三维测量时可达到较高的精度并且优于直接用图像中心坐标进行标定与三维测量的精度。     

关节式坐标测量机激光测量头参数标定

在三维视觉测量中,标定方法对测量结果的影响是决定性的.本文通过分析、比较各种视觉模型及标定方法,采用考虑镜头畸变因素的三维视觉模型以满足高精度测量系统的需求.由于关节式坐标测量机的激光测量头,使用单摄像机和线结构光来匹配被测物体表面的三维数据,本文设计了一种新型的阶梯形标定块,通过标定块图像和激光条纹图像完成了摄像机的内外参数标定和激光平面参数标定.实验证明,该标定操作过程简单,易于实现自动化,且具有较高的标定精度.     

基于卡尔曼滤波的摄像机标定方法

本文提出了一种基于迭代扩展卡尔曼滤波的摄像机标定方法.将二维平面靶标图像上的特征点看作是匀速运动的点,以观测到的特征点图像坐标和对应世界坐标作为滤波器的输入,摄像机内外参数的估计值作为滤波器的输出,根据迭代扩展卡尔曼滤波算法得到摄像机内外参数的最优估计.通过仿真和真实实验,结果表明,对于有限数量的平面靶标标定图像数据,该算法具有较高的标定精度和较好的鲁棒性.     

Camera calibration using a genetic algorithm

An autonomous robot will have to detect moving obstacles online before it can plan its collision-free path, while navigating in a dynamic environment. The robot collects information about the environment with the help of a camera and determines the inputs for its motion planner through image analysis. The present article deals with issues related to camera calibration and online image processing. The problem of camera calibration is treated as an optimization problem and solved using a genetic algorithm so as to achieve minimum distorted image plane error. The calibrated vision system is then utilized for the detection and identification of the objects by analysing the images collected at regular intervals. For image processing, five different operations, such as median filtering, thresholding, perimeter estimation, labelling and size filtering, have been carried out. To show the effectiveness of the developed camera-based vision system, inputs of the motion planner of a navigating robot are calculated for two different cases. It is observed that online detection of the shapes and configurations of the obstacles is possible by using the vision system developed.     

适用于离焦状态相机的相位编码标定方法

现阶段通用的相机标定方法需要使用者提供准确的标定板特征点像素坐标。但对某些成像位置特殊的相机而言,一般标定物(如长宽在厘米级别的标定板)的使用范围在其清晰成像范围之外。使用这些相机拍摄一般标定物,只能得到离焦的模糊图像,无法准确提取特征点像素坐标。本文分析了光学系统离焦状态对基于正弦光栅的结构光(简称正弦结构光)相位的影响。利用正弦结构光相位与相机对焦状态无关的性质,提出了一种利用相移法正弦结构光编码的方法,对标定物上特征点进行相位编码,实现了相机在离焦状态下的标定。经过实验验证,标定结果焦距长度与真实值之间最大偏差为0.47%,最大像素重投影误差为0.17 pixels。该方法为具有特殊成像范围的相机的标定提供了一种解决方案。     

An efficient camera calibration and optimisation method based on orthogonal vanishing points

A more efficient camera calibration and optimisation method based on orthogonal vanishing points is proposed. After extracting corner points on the calibration images by using the Harris algorithm, some parallel lines are fitted via the least square method. The Levenberg–Marquard (L–M) algorithm is used to find out the optimum vanishing points. The intrinsic parameters are solved on the basis of the orthogonal vanishing point characters. The enhanced Tsai’s method is designed to solve the extrinsic parameters. The minimum residue optimisation function is introduced to calculate the distortion coefficients and optimise all parameters globally. The feasibility and efficiency of the proposed method is illustrated by an experimental study. The method can be used to obtain high precision calibration parameters without the need of sophisticated mechanical devices. It has great potential to calibration cameras in the field of computer vision, 3D measurement, etc.     

多关节坐标测量机的坐标转换和参数标定

对多关节测量机的参数标定方法进行了研究,研究方法主要包括:根据Denavit-Hartenberg方法,在空间坐标转换的基础上建立了六自由度多关节坐标测量机的数学模型,进而讨论杆件间相对位置关系,研究了模型中系统参数及运动参数的标定问题,并设计一种全新的标定球,在此基础上又结合最小二乘法和迭代法的标定方法实现了参数的标定.实验证明运用该标定球能成功地进行系统参数的标定,精度可达到0.05 mm,并通过计算和实验验证了该标定方法的可行性.     

数字电能表的校验方法研究

为解决因数字电能表工作原理和接口方式都发生的根本性改变而导致的传统检定设备和技术已不能满足其检定要求这一难题,根据数字电能表的特点提出一种数字电能表的误差校验方法。通过分析,该方法不仅能向下校验低等级的数字电能表,也能向上通过更高等级模拟电能表溯源到国家基准,解决了量值传递问题。     

CCD摄象机参数标定新技术

提出了一种新的高精度的摄象机光学参数及几何参数的标定方法，利用透视变换理论建立了摄象机数学模型，首先用牛顿－高斯非线性搜索方法求解摄象机畸变纱数和一个中间矩阵，然后从中间矩阵中分离出其它模型参数．