[发明专利]一种大视场三维视觉传感器的标定方法

摘要

一种大视场三维视觉传感器的标定方法，它有六大步骤：一、利用十字靶标求取传感器初始外参数；二、投射条纹与相位解算；三、图像的匹配；四、根据摄影测量前方交会原理，通过步骤一求出的初始外参数，以及步骤三求取的匹配点，解算出这些都三维坐标初始值；五、采用光束平差法，同时求解待求物点坐标和外方位元素；六、传感器现场溯源。本发明将相位匹配技术与近景摄影测量技术相结合，通过相位匹配技术实现图像匹配，通过摄影测量技术实现参数的优化，从而实现传感器的标定。它具有测量视场大、速度快、精度高等特点，可用于大型铸件等工业零件、大型石碑等文物的测量标定过程中。

主权项

一种大视场三维视觉传感器的标定方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：利用十字靶标求取传感器初始外参数，传感器的内参数为已知；步骤二：利用相位匹配技术求取大量匹配点，对物体分别进行横、竖正弦条纹的投影，系统自动实现投影的三步相移，拍摄图像，进行相位解算以及相位展开，使得左右相机的每一个像素对应着一对横竖相位值，这些相位值以二维数组的形式存储，横、竖相位分别存在不同的数组中；步骤三：图像的匹配；图像的匹配实际上是同名的点的搜索过程，利用展开之后的相位值，将左右像片的各个像素分别对应到投影仪上各个点；已知左像片一点的横竖相位值，即知道其在投影仪上所对应的点的坐标，从而寻找到右像片与之相位值接近的四个点，进行插值，求解出与已知左像片点匹配的右像片点，这样，通过采集预定数目的理想的点进行匹配，就实现了大数量的像素匹配；步骤四：根据摄影测量前方交会原理，通过步骤一求出的初始外参数，以及步骤三求取的匹配点，解算出这些都三维坐标初始值；步骤五：采用光束平差法，列出控制点和待求物点的误差方程式，进行全区域统一平差计算，同时求解待求物点坐标和外方位元素；步骤六：在相机内参数进行光束平差优化之后，两个相机的相对位置和三维测量结果处于相似坐标系下，与欧式坐标系相差一个比例因子λ，借助近景摄影测量中比例因子的求解方法，通过以下步骤完成传感器现场溯源：制作和 标定量值传递基准；计算比例因子λ；按照公式，重新进行相机参数的计算。