大尺寸體積測量中的攝像機標定算法研究.pdf

1、為了解決大型物料場料堆體積測量的問題，本文根據機器視覺原理，設計了一套三目料堆體積測量模擬系統(tǒng)，并對測量系統(tǒng)中攝像機標定方法進行研究，設計出一種精度高且應用性強的標定方法。
　　論文的主要研究內容如下:
　　(1)對整套料堆測量模擬系統(tǒng)進行設計。制作帶有黑白網格(26mm×26mm)的標定板和10×10×10(cm)的正方體標定測試模塊，安裝投影網格和投影燈，對攝像機進行安裝與定位。
　　(2)分析攝像機標定的原理，并

2、根據各個坐標系之間的旋轉和平移關系建立攝像機標定的數學模型，確定待標定的攝像機參數并分析攝像機畸變對標定的影響、畸變系數的求取方法。
　　(3)基于對典型的攝像機標定技術的原理及應用的研究，通過對比各種方法的優(yōu)缺點，采用了適用于本課題的張正友標定法。首先根據標定點的世界坐標與圖像坐標求得圖像的單應性矩陣，由單應性矩陣及旋轉矩陣的正交性得到攝像機內參數的兩個基本約束，經過數學運算分解出攝像機內部參數，最后根據單應性矩陣和攝像機內部參

3、數求得攝像機外部參數并進行優(yōu)化搜索求出帶有畸變系數的攝像機參數。
　　(4)根據物料現場的特點對張正友標定法進行改進。將攝像機內外參數的求取分成兩部分進行，通過一組攝像機圖像求出攝像機內部參數，在此基礎上求得料堆平面的單應性矩陣與外部參數矩陣。
　　(5)對攝像機標定精度進行評價。用求得的攝像機參數恢復出測試板上特征點的世界坐標，和測試板上的已知真實坐標進行比較得出標定結果能夠滿足該課題的精度要求。
　　(6)對料堆的