[发明专利]聚光镜面质量检测中相机与目标靶的位置标定方法

权利要求书

1.一种聚光镜面质量检测中相机与目标靶的位置标定方法，其特征在于：所述位置标定方法包括以下步骤：

1)安装设备，所述设备包括相机和目标靶，目标靶上的图片为棋盘格，单个格子为边长为L的正方形；设备安装于被测量聚光曲面镜的前方，调整相机的焦距和方向，使得图片中镜面和镜面反射的目标靶清晰；

2)校准相机内部参数，将棋盘格放置于相机前方，调整棋盘格的位置，使得棋盘格占尽可能多的图片区域，拍摄9张以上的不同姿态棋盘格图片，在得到以上图片后，利用MATLAB的相机校准工具实现相机的内部参数的计算；

3)将一棋盘格贴于平面镜上，放置于设备前方；此棋盘格不同于目标靶上的棋盘格，它的尺寸需要与平面镜匹配；平面镜放置于被测量曲面镜附近，调整它的姿态，使得相机不但能拍摄镜面上的棋盘格，而且能够拍摄到经平面镜反射的目标靶上的棋盘格；

4)拍摄镜面反射目标靶上棋盘格的图片；

5)计算相机与镜面的位置关系，利用步骤2)中计算的相机内部参数，采用MATLAB校准工具，利用单幅镜面上棋盘格图片，计算出相机与棋盘格间的位置关系；计算结果包括镜面坐标向相机坐标转化的旋转矩阵R_M2C,平移向量T_M2C；

P_xc＝R_X2C·P_xx+T_X2C (1)

其中，P_xc为像中的一点在相机坐标系下的位置；P_xx为像中一点在像坐标系下的位置；R_X2C为像坐标系向相机坐标系转化的旋转矩阵；T_X2C为像坐标系向相机坐标系转化的平移矩阵；

6)计算相机与镜中目标靶成像的位置关系，计算出目标靶在镜面中像坐标系向相机坐标系转化的旋转矩阵R_X2C，平移矩阵T_X2C；

P_mc＝R_M2C·P_mm+T_M2C (2)

其中，P_mc为镜面上一点在相机坐标系中的位置；P_mm为镜面上的一点在镜面坐标系中的位置；R_M2C为镜面坐标系向相机坐标系转化的旋转矩阵；T_M2C为镜面坐标系向相机坐标系转化的平移矩阵；

7)计算相机与目标靶的位置关系，利用步骤5)和6)中计算得到的像、镜面与相机坐标系的转化关系，计算出目标靶坐标系与相机坐标系的转化关系。