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一种基于平面标靶的线结构光视觉传感器标定方法
引用本文:吴庆华,何涛,史铁林.一种基于平面标靶的线结构光视觉传感器标定方法[J].光电子.激光,2013(2):297-301.
作者姓名:吴庆华  何涛  史铁林
作者单位:华中科技大学 机械科学与工程学院,湖北 武汉 430074;湖北工业 大学 机械工程学院,湖北 武汉 430068;华中科技大学 机械科学与工程学院,湖北 武汉 430074
基金项目:国家自然科学基金(51275158)和湖北省教育厅产学研合作重点(C2010029)资助项目 (1.华中科技大学 机械科学与工程学院,湖北 武汉 430074; 2. 湖北工业 大学 机械工程学院,湖北 武汉 430068; 3.湖北工业大学 先进制造与质量工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068)
摘    要:提出了一种适合于现场的线结构光视觉传感器标定 方法。建立了标定的数学模型,设计了一种平面点阵标靶,提出了坐标映射方法。根据结构 光条纹特征点的图像坐标和对应在标靶坐标系下的坐标,以及 相机内参,计算出标靶坐标系到摄像机坐标系的转移矩阵,再由转移矩阵得到特征点在摄像 机坐标系下的 坐标;在视场范围内,平面标靶按不同位姿摆放多次,获取投射在标靶上的所有特征点,对 这些特征点进 行平面拟合,得到结构光平面在摄像机坐标系下的方程。对标定的精度进行了验证,实验表 明,本文方法标定 过程简单,精度较高,适合于结构光传感器的现场标定。

关 键 词:线结构光    平面标靶    现场标定    坐标映射
收稿时间:8/1/2012 12:00:00 AM
修稿时间:2012/8/29 0:00:00

A calibration method for line structured-light vision sensor based on a plane t arget
WU Qing-hu,HE Tao and SHI Tie-lin.A calibration method for line structured-light vision sensor based on a plane t arget[J].Journal of Optoelectronics·laser,2013(2):297-301.
Authors:WU Qing-hu  HE Tao and SHI Tie-lin
Affiliation:School of Mechanical Science and Engineering,Huazhong University of Science a nd Technology,Wuhan 430074,China;School of Mechanical Engineering,Hube i University of Technology,Wuhan 430068,China;School of Mechanical Science and Engineering,Huazhong University of Science a nd Technology,Wuhan 430074,China
Abstract:A field calibration method for the lin e st ructured-light vision sensor is put forward.A plane target with solid circle array is designed.A calibration mathematical model is established,and a coordinate mapping approach is proposed.Based on the coordinates of the feature points in image coordinate system,the corresponding coordinates in target coordinate syst em,and the intrinsic parameters of the camera,a transformation matrix from target to camera coordina te system is estimated. Using the transformation matrix,the coordinates of the feature points in camera coordination system are calculated.The target is freely put within the field of vision at different pos itions and postures several times,and more feature points are extracted.In camera coordinate system,all feature points are fitted to an ideal plane.And the equation of the line structured-light plane is obtained in the c amera coordinate system.The experiment is performed to test the precision o f the calibration method.The result shows that this calibration process is simple,and the calibration precision is high.It can be used to calibr ate the line structured-light vision sensor on spot.
Keywords:line structured-light  plane target  calibrating on spot  coordinate mapping
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