雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的非線性攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)

攝像機(jī)標(biāo)定是提高雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)三維測(cè)量精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和基本步驟。隨著當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化程度的提高，各種工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)標(biāo)定算法的速度和靈活性要求越來(lái)越高。在鋼板表面三維重構(gòu)及智能檢測(cè)中，要利用二維圖像獲取鋼板表面特征的尺寸、位置、深度等三維信息，首先要確定圖像坐標(biāo)系與被測(cè)物體三維空間坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)點(diǎn)之問(wèn)的映射關(guān)系及兩個(gè)攝像機(jī)之問(wèn)的相對(duì)位姿關(guān)系，即得到雙目視覺(jué)成像的幾何模型。這一模型是由攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)、外部參數(shù)及相對(duì)位姿參數(shù)組成的，確定這些參數(shù)的過(guò)程即雙目視覺(jué)系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定。目前攝像機(jī)標(biāo)定方法主要可分為傳統(tǒng)標(biāo)定、自標(biāo)定和基于主動(dòng)視覺(jué)三類(lèi)。自標(biāo)定方法不需要標(biāo)定物，缺點(diǎn)是魯棒性差、標(biāo)定過(guò)程復(fù)雜，主要應(yīng)用在實(shí)時(shí)性和精度要求都不高的場(chǎng)合。基于主動(dòng)視覺(jué)的標(biāo)定方法通?？蓪?shí)現(xiàn)線性求解，魯棒性較高，但其精度依賴于所獲取的運(yùn)動(dòng)信息的精度，專(zhuān)用平臺(tái)系統(tǒng)成本較高。傳統(tǒng)標(biāo)定方法是需要已知的標(biāo)定物為參照，通過(guò)空間點(diǎn)和圖像點(diǎn)之問(wèn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)計(jì)算內(nèi)外參數(shù)。根據(jù)采用的成像模型不同可分為直接線性標(biāo)定、非線性標(biāo)定和兩步法。線性標(biāo)定不考慮鏡頭畸變，簡(jiǎn)單快速，但精度低；非線性標(biāo)定考慮了畸變參數(shù)，但汁算繁瑣，速度慢；兩步法介于兩者之間，采用由粗到精策略，標(biāo)定簡(jiǎn)單且精度較高，是目前工業(yè)應(yīng)用的主要方法，其典型代表有Tsai基于徑向排列約束的兩步法、張正友平面模板兩步法等。