基于消隐点的线结构光测量系统标定方法
线结构光测量系统在工业检测、制造业等领域具有广泛的应用。
而准确的系统标定是确保测量精度的关键环节。
本文将详细介绍一种基于消隐点的线结构光测量系统标定方法,帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、消隐点原理
消隐点是指在空间中,当一条直线(或线段)与观察者的视线方向平行时,该直线(或线段)在视平面上消失的点。
在基于消隐点的线结构光测量系统中,通过找到光平面与测量对象的交线上的消隐点,可以确定光平面的位置和方向。
二、标定方法
1.准备工作
(1)搭建线结构光测量系统,确保系统光路稳定、无干扰。
(2)选择一个已知尺寸的标准平面物体作为标定对象。
(3)调整相机和激光器位置,使光平面与标定对象充分相交。
2.标定步骤
(1)采集图像:在标定过程中,保持相机和激光器位置不变,调整标定对象的姿态,使其与光平面产生不同角度的交线。
通过相机采集多张交线图像。
(2)提取交线:对采集到的图像进行处理,提取光平面与标定对象的交线。
(3)寻找消隐点:在提取的交线上,找到每个角度下的消隐点。
(4)建立坐标系:以消隐点为基准,建立空间直角坐标系。
将相机坐标
系、激光器坐标系和标定对象坐标系统一到该坐标系下。
(5)求解参数:根据消隐点坐标和已知标定对象的尺寸,求解线结构光测量系统的内部参数(如相机焦距、主点坐标等)和外部参数(如激光器与相机的相对位置和姿态等)。
(6)验证标定结果:通过重新采集图像并计算交线上的消隐点坐标,验证标定参数的准确性。
三、注意事项
1.在标定过程中,确保标定对象的姿态调整准确,避免因姿态误差导致标定结果不准确。
2.采集图像时,要保持相机和激光器位置稳定,避免因抖动导致的图像模糊。
3.提取交线时,可以采用边缘检测、霍夫变换等算法,提高交线提取的准确性。
4.在求解参数时,可以采用最小二乘法、迭代优化等数学方法,提高标定结果的精度。
总结:
基于消隐点的线结构光测量系统标定方法在实际应用中具有较高的精度和稳定性。
通过以上介绍,相信读者已对该方法有了更深入的了解。