[发明专利]球幕投影/跟踪系统标定方法及标定器

摘要

本发明涉及球幕投影/跟踪技术领域，为提出一种球幕投影/跟踪系统标定方法及标定器，可以完成球幕球心的快速标定，实现投射系统、投影\命中系统与球幕的精确标定方法，并且设计出实现该方法的标定器。有效解决目前球幕投影/跟踪系统标定精度低，难度大的问题。而且该标定方法和标定器可以推广到其他包含多子系统的系统，具有较高的实用性和适用性。本发明采用的技术方案是，球幕投影/跟踪系统标定方法步骤如下：(1)完成球幕球心坐标标定和半径测量；(2)利用最小二乘法拟合计算出球幕球心在标定器坐标系下的坐标(XO,YO,ZO)；(3)完成投射系统的坐标标定(4)完成投影/跟踪系统的坐标标定。本发明主要应用于球幕投影/跟踪场合。

主权项

一种球幕投影/跟踪系统标定方法，其特征是，步骤如下：(1)完成球幕球心坐标标定和半径测量：水平工作台置于球幕球心附近，将标定器固定在水平工作台上，旋转标定器的二维旋转定角单元可以控制平面镜的法向量，激光测距仪通过平面镜后可以在球幕上投射出激光光斑，光斑的位置由俯仰角定位、方位角定位和激光测距仪直接读出，得到光斑在以标定器作为坐标原点的坐标系下的球坐标，转换成对应的直角坐标(Xi,Yi,Zi)，调整二维旋转定角单元在球幕上投射不同的激光光斑，设在标定器坐标系下球幕球心的坐标为(XO,YO,ZO)，球幕球心与标定器打在球幕上的点Pi的对应关系为：(Xi‑XO)2+(Yi‑YO)2+(Yi‑YO)2＝R2  (1)(2)R为球幕半径；(3)由式(1)，利用最小二乘法拟合计算出球幕球心在标定器坐标系下的坐标(XO,YO,ZO)，从而在以球幕球心为坐标原点的坐标系下，标定器的坐标则表示为(‑XO,‑YO,‑ZO)；(4)完成投射系统的坐标标定：得到投射系统与所述标定器的位置关系后间接推导出投射系统与球幕球心的位置关系，即得到投射系统中心在球幕坐标系下的坐标；(5)完成投影/跟踪系统的坐标标定：得到投影/跟踪系统与所述标定器的位置关系后间接推导从而求出投影/跟踪系统与球幕球心的位置关系，即得到投影/跟踪系统中心在球幕坐标系下的坐标。