激光跟踪仪在摄像机标定中的应用.pdf

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1、工艺与检测Tecnnol哪andTesf激光跟踪仪在摄像机标定中的应用+陈杰春①张恒①赵丽萍②(①东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林132012；(爹东北电力大学理学院，吉林吉林132012)摘要：使用激光跟踪仪标定摄像机的方法主要解决2个问题：(1)如何生成传统标定方法需要使用的控制点；(2)如何精确测量控制点的三维世界坐标。在摄像机的视场中安放一块表面平整的标定板，然后把激光跟踪仪的测量光束直接投射在标定板的表面上，在标定板表面生成的指示光斑被用作标定摄像机的控制点。用激光跟踪仪测量出标定板平面的方程，然后将测量光束看作一条直线，由测量光束和标定板平面的方程求解控制点的三维世界坐标。通

2、过实验对该方法做了验证，实验结果表明：该方法适合标定视场较大的摄像机，而且可以获得较高的测量精度。关键词：激光跟踪仪摄像机标定中图分类号：TP39l文献标识码：AApp¨cationoflasertrackerincameracal-bratiOnCHENJiechun①，ZHANGHeng①，ZHA0Liping②(①c01legeofAutomationEngineering，NonheastDianliuniversity，Jilin132102，cHN；(④collegeofscience，NonheastDianliuniversi‘y，Jilin132l02，cHN)Abstra

3、ct：Thecameracalibrationmethodusingalasertrackermainlysolvestwoproblems：(1)Howtopmducethecontrolpointsusedbytraditionalmethodforcamemcalibmtion；(2)Howtomeasurethe3Dcoordi—natesonllecontrolpoints．Acalibrationboardisplacedint}leworkingvolumeofacamera，andthenwepr()jectthelaserbeamemjttedf而ma1asertmcker

4、ontothesud'aceofthecalibrationboarddirectly．ThelaserspotpmducedonthesuIfaceofthecalibrationboardisregardedasacontrolpoint．Theequa—tionofthesud'aceofthecalibrationboardisnrstlymeasuredbyusingalasertracker．Then，weregardthelaserbeamemittedftomthelasertrackerasaline，andthe3DcoordinatesofthecontI．olpoin

5、tisde-temlinedbycombiningtheequationsofthelaserbeamandthesuIbceofthecalibrationboard．Themethodproposedinthispaperhasbeenvalidated，andtheexperimentalresultshowthatitissuitabletocalibratethecamerawithabroadworkingvolume，andcanbeusedtoobtainhigheraccuracy．Keywords：LaserTracker；Camera；Calibration由于立体视觉

6、测量技术具有成本低、效率高和系制特定的图案(如棋盘格图案)。在标定过程中，首先统组成灵活等特点，因此它在几何量测量、在线检测和使用三坐标测量机精确测量出标定设备表面卜的每个反求工程等方面得到了广泛的应用。摄像机标定是实控制点的三维世界坐标，然后用摄像机拍摄标定设备现立体视觉测量技术的关键，其标定结果的准确程度的图像，并使用某种图像特征检测算子提取每个控制直接决定了视觉测量结果的准确程度。现有的摄像机点成像的二维图像坐标，最后再利用这些控制点的三标定方法主要有两种：传统标定方法和自标定方法。维世界坐标和二维图像坐标求解摄像机模型公式中的相比较而言，传统标定方法可以获得较高的精度¨J。未知参数‘

7、1。3I。在使用传统标定方法时，通常在摄像机的视场中放置在摄像机视场较大的情况下，如何制作标定设备一个标定设备，而且在标定设备的表面，往往要人为印以及如何精确测量控制点的三维坐标，是应用传统标}东北电力大学博士科研启动基金项目(BSJxM一200920)·100·固糍辫、≮=；少‘uI‘}$HMTechn0109yand嘲工艺与检测定法标定摄像机的关键问题。激光跟踪仪是一种便携式的三坐标测量机。与传统的三坐标