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《基于視覺檢測站線結構光傳感器的標定方法.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、126傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第4期\計算與測試s、基于視覺檢測站線結構光傳感器的標定方法段宇,劉常杰,勞達寶,葉聲華(天津大學精密測試技術及儀器國家重點實驗室。天津300072)摘要:將一種基于交比不變性的標定方法應用于工業(yè)現場,實現對白車身柔性激光視覺檢測站中線結構光視覺傳感器的現場標定。利用平面靶標在傳感器測量空間內自由移動,結合其數學模型,實現傳感器中攝像機的標定;利用透視投影交比不變性獲取標定特征點實現對傳感器的
2、現場標定。實驗結果表明:該方法標定精度高,傳感器測量標定精度完全滿足自車身測量精度要求。關鍵詞:線結構光視覺傳感器;平面靶標;任意位姿;交比不變性中圖分類號:TP212.14文獻標識碼:A文章編號:1000-9787(2010)04-0126-03Acalibrationmethodbased0nlinestructuredlightvision●·’■●●1J』半SenS0rInthe0nIIneVlSUaImeaSUrementSVStemDUANYu,LIUChang-jie,LAODa—bao,Y
3、ESheng-hua(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnology&Instrument,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Aimedtorealizeon—sitecalibrationoflinestructuredlightvisionsensorinflexibleonlinelaservisualme~urementsystemforcarbody-in-white,acalibrat
4、ionmethodbasedoninvarianceofcross-ratioisusedintheindustrialfield.Inthismethod,withoutrestrictiontothemovingoftheplanarpattern,allthecameraparameterscanbereadilycalibratedwiththemathematicalmode1.Invarianceofcross-ratioperspectiveprojectionisusedtoobtainc
5、alibrationfeaturepointstorealizetheon—sitecalibrationofsensors.Theexperimentalresultsshowthatthiscalibrationmethodhastheadvantageofhigh—precisionandthesensorprecisioncalibratedbythismethodcompletelymeetdemandsofmeasuringprecisionofbody—in-whitecar.Keyword
6、s:linestructuredlightvisionsensor;planarpattern;free—position;invarianceofcross-ratio0引言的測量空間內自由移動,攝像機可以獲取多幅高質量的平基于測量機器人柔性激光視覺檢測站具有測量速度面標定參照物圖像,能夠獲得更多的光平面的標定特征點。快、非接觸、可在線測量等優(yōu)點j。一個檢測站由多個測故特別適合運用于工業(yè)現場線結構光傳感器的標定』。量部件組成,其中,柔性測量部件由一臺機器人和一只傳感1線結構光視覺傳感器數學模型器組成。和
7、多傳感器固定式激光視覺檢測站相比,基于線結構光視覺傳感器原理是基于三角測量法J,其工測量機器人柔性激光視覺檢測站增加了較好的柔性,特別作過程為:激光器產生一個穩(wěn)定的光平面,這個光平面和被適用于生產多種車型的柔性生產線。天津大學已成功地將測物表面相交形成一條可被攝像機觀測到的光條,通過拍此項技術應用于神龍C5轎車,本田CRV/CIVIC/2PW轎車攝含有光條的物體圖像,進而進行圖像分析處理,獲得被測等高級轎車的大型在線測量系統(tǒng)中。物的形狀特征。傳統(tǒng)的3D立體標定中三維標定靶標的成本高,特征線結構光視覺傳感器
8、數學模型如圖1所示,傳感器測點的三維坐標精度要求高,其特征點在三維空間的三維坐量坐標系定義為與攝像機坐標系oYz重合,OnXY為標測量也十分復雜,因此,不易用于工業(yè)現場標定。本圖像平面7r坐標系,OiXYz。為平面標定參照物的參照平文采用了基于平面靶標交比不變法對系統(tǒng)線結構光視覺傳面三維坐標系。感器進行標定。該方法允許平面參照物在線結構光傳感器設光平面上任意一點Q(,Y,z),則在攝像機坐標系收稿日期:2009--09-31女