轮对在线检测中Tsai异面标定算法研究

基于光截图像测量技术的轮对在线检测中,面阵CCD摄像机拍摄的轮对光截曲线畸变严重,摄像机标定方法和标定精度直接影响轮对检测精度。本文根据非线性畸变成像模型,提出了一种基于移动平面标定板的Tsai异面标定算法。根据径向约束条件和一阶径向畸变公式,利用最小二乘法和Levenberg-Marquardt优化算法标定出摄像机内、外部参数。并根据现场安装位置要求和光截曲线关键点区域分布情况,设计了标定板及其三个安装位置,实现了图像特征点提取和摄像机参数的标定。实验结果表明,Tsai异面标定算法标定精度在0.1 mm以内,满足轮对在线检测对标定精度的要求。

基于Tsai两步法的视觉点胶系统相机标定方法

相机标定是机器视觉系统应用的一项重要步骤。针对传统标定方法大多使用标定板、而标定板的制作和摆放较为繁杂的问题,提出一种基于Tsai两步法的简易标定方法。提出的方法不需要使用标定板,只需通过平台运动拍摄图标、提取特征点,操作简单,同时该方法通过合理的求解步骤,使用线性计算,避免了非线性计算的复杂过程。实验测试表明所提方法能有效降低标定复杂程度,减少标定时间,精度可达±0.1 mm,满足了视觉点胶系统的工程应用要求。

摄像机标定算法研究

在计算机视觉中,准确快速计算出摄像机的内部参数和外部参数,是对物体实习精确定位和三维场景恢复的基础。本文首先分析了摄像机标定方法的基本原理;然后对比分析了张正友标定法和Tsai两步法两种标定算法;最后仿真实验验证了该算法避免了传统方法设备要求高、操作繁琐等缺点,又具有较高标定精度。

传统相机标定方式的自动标定方法

摄像机标定技术是从二维平面图像中获得三维信息的关键步骤,摄像机的标定精度对保证系统测量精度有着至关重要的作用。提出了一种基于传统相机标定方式的自动标定方法。采用带有区域标记点的改进标定模板获取标定图像序列。利用边缘检测技术,确定特征点检测区域。根据摄像机透视投影模型,对摄相机进行线性标定,再进行非线性修正,得出摄像机各参数。实验结果表明,改进的标定方法具有更快的检测速度,稳定性好,鲁棒性高,使传统相机标定过程实现了自动化。

一种线结构光测量系统误差补偿方法

针对提高线结构光测量系统测量精度,提出了一种误差补偿方法。该方法通过计算标定后的标定点计算坐标值和实际坐标值之间的残差,利用插值的方法建立相机每个像素点所对应的物点残差数据库,在测量过程中根据残差数据库计算每个亚象素测量点的残差,从而实现对测量结果的误差补偿。实验通过对Tsai算法和多项式拟合算法两种模型的测量结果运用该补偿方法进行了修正和比较,表明本方法能在一定程度上提高线结构光测量系统的精度、满足精密测量的要求,并且适用于多种标定方式。