機(jī)器視覺軟件Sherlock的應(yīng)用-標(biāo)定

時(shí)間：2023-05-01 11:18:06 電子通信論文我要投稿

相關(guān)推薦

摘要：介紹機(jī)器視覺軟件Sherlock如何對(duì)將相機(jī)像素坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成實(shí)際測量或檢測所需要的坐標(biāo)系，以及利用標(biāo)定來修正相機(jī)CCD平面與物體測量平面不平行引起的畸變。

關(guān)鍵詞：標(biāo)定（calibrate）校正放射性失真畸變虛擬相機(jī)

在應(yīng)用機(jī)器視覺進(jìn)行檢測或測量時(shí)，要得到精確的測量值，需要相機(jī)CCD平面和實(shí)際檢測或測量零件的表面相平行。否則，將發(fā)生透視性失真，從而很難保證精度。相機(jī)CCD與零件表面的平行通常通過人工調(diào)整夾具來保證。但是，調(diào)整夾具不可能完全保證平行，而且需要耗費(fèi)很長的時(shí)間。

相機(jī)所拍攝圖像的坐標(biāo)系并不是用戶實(shí)際需要的坐標(biāo)系，因此需要將坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成用戶需要的坐標(biāo)系。

機(jī)器視覺軟件Sherlock利用標(biāo)定很容易修正仿射性失真引起的畸變，并可方便的進(jìn)行坐標(biāo)變換。

1 相機(jī)標(biāo)定工作原理

相機(jī)標(biāo)定就是將相機(jī)像素坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成用戶實(shí)際測量或檢測所需要的坐標(biāo)系，使虛擬攝像機(jī)以真實(shí)單位進(jìn)行精密測量。

Sherlock的相機(jī)標(biāo)定利用了透視算法進(jìn)行標(biāo)定。每一次失真的類型都不一定相同，透視校正算法將對(duì)仿射變換和線性透視畸變進(jìn)行補(bǔ)償，特別是當(dāng)攝像機(jī)平面和物體平面不平行的時(shí)候，圖像中物體的直線仍然是直的，但是平行線不再平行（如圖1，透視失真），標(biāo)定將補(bǔ)償仿射變換和少量的非線性畸變。

Sherlock的相機(jī)標(biāo)定方法是在一個(gè)虛擬相機(jī)中利用四點(diǎn)坐標(biāo)系函數(shù)來建立四點(diǎn)的位置。這樣，根據(jù)相機(jī)中的四個(gè)點(diǎn)的位置同實(shí)際坐標(biāo)的關(guān)系，Sherlock可以通過內(nèi)部數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換進(jìn)行坐標(biāo)變換，來校正仿射性失真或由于比例、偏移和旋轉(zhuǎn)（傾斜）引起的變化。

當(dāng)攝像機(jī)傳感器平面和物體平面之間存在一個(gè)角度時(shí)，透視畸變就會(huì)發(fā)生。此時(shí)棋盤上的正方形看起來像梯形。透視畸變的數(shù)學(xué)公式如下：

u=(ax+by+c)/(hx+hy+I),

υ=(dx+ey+?)/(gx+hy+i)

（x,y）是攝像機(jī)或物體平面上的坐標(biāo)，（u,v）是另一個(gè)平面上的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。A,b,c,d,e,f,g,h和I是透視畸變算法從內(nèi)部取出用于轉(zhuǎn)換每個(gè)要求點(diǎn)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

2 相機(jī)標(biāo)定的步驟

[1] [2]

【機(jī)器視覺軟件Sherlock的應(yīng)用-標(biāo)定】相關(guān)文章：

iLabel機(jī)器視覺在標(biāo)簽檢測中的應(yīng)用知識(shí)04-28

DGPS在浮標(biāo)定位中的應(yīng)用04-27

重力模型標(biāo)定方法的分析及應(yīng)用05-02

一種立體視覺測量高精度標(biāo)定新方法05-01

fMRI在視覺研究中的應(yīng)用和進(jìn)展04-26