專利名稱：攝像機(jī)大視場(chǎng)高精度快速現(xiàn)場(chǎng)全局標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視覺測(cè)量中的一種攝像機(jī)標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
攝像機(jī)標(biāo)定是視覺測(cè)量系統(tǒng)研制中的關(guān)鍵技術(shù)之一，攝像機(jī)的標(biāo)定精度直接決定了系統(tǒng)的性能。當(dāng)前，高精度攝像機(jī)標(biāo)定幾乎都依賴于高精度靶標(biāo)，而且為了獲得較高的標(biāo)定精度，要求靶標(biāo)能夠充滿整個(gè)視場(chǎng)。但當(dāng)視場(chǎng)較大時(shí)這些條件很難滿足，因?yàn)榇藭r(shí)所需高精度靶標(biāo)的尺寸非常大，其不但研制成本高而且難以維護(hù)和運(yùn)輸。另外，攝像機(jī)尤其是非量測(cè)攝像機(jī)的參數(shù)在測(cè)量過程中會(huì)隨著使用環(huán)境變化等原因而改變，所以當(dāng)測(cè)量精度需求較高時(shí)，攝像機(jī)的標(biāo)定通常是待其安裝到現(xiàn)場(chǎng)后在測(cè)量的同時(shí)進(jìn)行，即常說的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。此時(shí)標(biāo)定參數(shù)計(jì)算耗時(shí)大的問題是制約許多標(biāo)定算法應(yīng)用的一個(gè)重要因素，尤其是在那些需要進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決大視場(chǎng)標(biāo)定過程中使用大型高精度靶標(biāo)成本高，難以維護(hù)且運(yùn)輸困難的問題和攝像機(jī)參數(shù)在測(cè)量過程中發(fā)生變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定參數(shù)計(jì)算耗時(shí)過大的問題，而提出了攝像機(jī)大視場(chǎng)高精度快速現(xiàn)場(chǎng)全局標(biāo)定方法。本發(fā)明攝像機(jī)大視場(chǎng)高精度快速現(xiàn)場(chǎng)全局標(biāo)定方法的步驟如下A、高精度全局預(yù)先標(biāo)定步驟一基于控制線的攝像機(jī)畸變參數(shù)的標(biāo)定建立二維圖像平面上被彎曲直線的直線度誤差函數(shù)X2 ；假設(shè)被彎曲的直線Ii上有η個(gè)點(diǎn)，其上第j個(gè)點(diǎn)的圖像坐標(biāo)記為[χ…yu]T，那么被彎曲的直線Ii的直線度誤差函
數(shù)X2表示為
X2(Ii)=a sin2 Φ
式中
η =Σχ .H1 η(η Σχ<:> V .H

權(quán)利要求
1.攝像機(jī)大視場(chǎng)高精度快速現(xiàn)場(chǎng)全局標(biāo)定方法，其特征在于它步驟如下A、高精度全局預(yù)先標(biāo)定步驟一基于控制線的攝像機(jī)畸變參數(shù)的標(biāo)定建立二維圖像平面上被彎曲直線的直線度誤差函數(shù)X2 ；假設(shè)被彎曲的直線Ii上有η 個(gè)點(diǎn)，其上第j個(gè)點(diǎn)的圖像坐標(biāo)記為[xu，yu]T，那么被彎曲的直線Ii的直線度誤差函數(shù)X2 表示為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)大視場(chǎng)高精度快速現(xiàn)場(chǎng)全局標(biāo)定方法，其特征在于步驟一中非線性算法采用最小二乘法、爬山法或LM算法。
全文摘要
攝像機(jī)大視場(chǎng)高精度快速現(xiàn)場(chǎng)全局標(biāo)定方法，它涉及視覺測(cè)量中的攝像機(jī)標(biāo)定方法。它解決了大視場(chǎng)標(biāo)定過程中使用大型高精度靶標(biāo)成本高，難以維護(hù)且運(yùn)輸困難的問題和攝像機(jī)參數(shù)在測(cè)量過程中發(fā)生變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定參數(shù)計(jì)算耗時(shí)過大的問題。高精度全局預(yù)先標(biāo)定基于控制線的攝像機(jī)畸變參數(shù)的標(biāo)定和基于控制點(diǎn)的攝像機(jī)非畸變參數(shù)的全局標(biāo)定；快速現(xiàn)場(chǎng)校正設(shè)置若干個(gè)特征點(diǎn)，使用預(yù)先標(biāo)定的參數(shù)求取特征點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，相應(yīng)的攝像機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，圖像坐標(biāo)；檢測(cè)在測(cè)量過程中特征點(diǎn)在圖像坐標(biāo)的變化；測(cè)量過程中攝像機(jī)非畸變參數(shù)的變化量Δc的最小二乘解，根據(jù)求得Δc進(jìn)行校正完成。應(yīng)用于視場(chǎng)達(dá)8m×8m的攝像機(jī)的高精度現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102208108SQ20111008231
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者關(guān)鈺, 朱永麗, 楊明, 霍炬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)