機(jī)器視覺中攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電子技術(shù)及視覺理論的發(fā)展，機(jī)器視覺在生物醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)檢測、導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域得到日益廣泛的運(yùn)用。攝像機(jī)標(biāo)定是機(jī)器視覺研究的重要內(nèi)容，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能起著十分關(guān)鍵的作用。本文圍繞攝像機(jī)高精度標(biāo)定的目標(biāo)，系統(tǒng)研究了標(biāo)定圖像處理、亞像素特征提取、攝像機(jī)標(biāo)定方法等內(nèi)容，主要工作如下:
　　 （1）綜合分析了標(biāo)識(shí)點(diǎn)特征及識(shí)別的難易程度，研究了物方和像方標(biāo)識(shí)點(diǎn)的匹配方法，并設(shè)計(jì)制作了標(biāo)定板。
　　 （2）改進(jìn)了圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)

2、，根據(jù)標(biāo)定圖像的特殊性提出了一種有效的標(biāo)定圖像清晰度評(píng)價(jià)方法。
　　 （3）研究了橢圓中心的高精度提取算法。對(duì)標(biāo)定圖像采用Log算法先提取出圓形標(biāo)識(shí)點(diǎn)的像素級(jí)邊緣，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用一階微分期望法求取亞像素級(jí)邊緣，對(duì)亞像素級(jí)邊緣進(jìn)行橢圓擬合，可精確獲取圓形標(biāo)識(shí)點(diǎn)投影后的橢圓中心。
　　 （4）為了驗(yàn)證本文所用檢測方法的檢測性能，提出了一種模擬標(biāo)定圖像的方法。通過生成橢圓，按照標(biāo)定圖像的灰度進(jìn)行填充，將橢圓圖像與點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)進(jìn)行

3、卷積，再根據(jù)實(shí)際標(biāo)定圖像質(zhì)量添加相應(yīng)的噪聲水平，達(dá)到真實(shí)模擬實(shí)際成像過程的目的。采用本文的檢測方法對(duì)模擬的圖片進(jìn)行橢圓中心定位，結(jié)果顯示，定位精度在0.03像素左右。
　　 （5）在目前已有的研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定算法做了進(jìn)一步的探索研究，采用改進(jìn)后的Tsai兩步法進(jìn)行標(biāo)定。首先采用延伸焦點(diǎn)法，標(biāo)定出相機(jī)的主點(diǎn)，再將主點(diǎn)作為初值代入求解，由于與真實(shí)值比較接近，可以較快地完成參數(shù)的求解。在約2m的距離上，標(biāo)定誤差在0