[发明专利]用于标定光学测量结构的方法

说明书

本发明涉及一种用于标定光学测量结构的方法，该光学测量结构具有播撒有粒子的测量体积(V)并且具有至少两个相机(K1、K2、K3)，借助相机能在不同的观察角度下分别利用由预标定已知的映射函数将测量体积(V)成像，该方法包括步骤：a)借助相机(K1、K2、K3)将测量体积(V)同时成像，用以针对每个相机(K1、K2、K3)分别产生相机图像(Isubgt;1/subgt;、Isubgt;2/subgt;、Isubgt;3/subgt;)。本发明的特征在于具有另外的步骤：b)参照测量体积(V)中的共同的参考平面在使用分别配属的预标定的映射函数的情况下对每个相机图像(Isubgt;1/subgt;、Isubgt;2/subgt;、Isubgt;3/subgt;)进行校正，c)针对至少一对经校正的相机图像(Irsubgt;1/subgt;、Irsubgt;2/subgt;、Irsubgt;3/subgt;)执行二维相关，用以产生相应数量的相关场(Csubgt;12/subgt;)，其中，每个相关场(Csubgt;12/subgt;)显示长条状成形的相关最大值带，d)针对每个相关场(Csubgt;12/subgt;)：d1)将相关最大值带减小到代表该相关最大值带的直线(gsubgt;12/subgt;)，d2)获知该代表性的直线(gsubgt;12/subgt;)与相关场(Csubgt;12/subgt;)的坐标原点的间距(dsubgt;12/subgt;)来作为修正值，e)利用所获知的修正值来修正其经校正的相机图像(Irsubgt;1/subgt;、Irsubgt;2/subgt;、Irsubgt;3/subgt;)已在步骤c中被引入相关中的那些相机(K1、K2、K3)的映射函数。

技术领域

本发明涉及一种用于标定光学测量结构的方法，该测量结构具有播撒有粒子的测量体积并且具有至少两个相机，借助相机能在不同的观察角度下分别利用由预标定已知的映射函数将测量体积成像，该方法包括步骤：

a)借助相机将测量体积同时成像，用以针对每个相机分别产生相机图像。

背景技术

这种标定方法由EP 1 926 049 B1公知。

为了测量流动所公知的是，给流动的流体播撒以能光学探测到的粒子并且借助相机进行观察。被流体穿流的测量体积在此被多个相机在不同的观察角度下观察。为了能够对流动的细节做出精确的结论，需要的是，能够准确地确定在测量体积中的被视作代表流动的粒子的定位。为此使用上述的立体观测的方案，在该立体观测的方案中，能借助从不同的角度同时拍摄的相机图像计算出测量体积中的微粒定位。对此重要的是，精确地了解每个相机的所谓的映射函数，也就是说，使在测量体积中的三维的定位与在相机图像中的相应的二维的定位建立联系的那个函数。该映射函数M可以按通用形式写为：

其中，通过指数i辨别具体的相机，x、y表示在所属的相机图像中的二维的坐标，并且X、Y、Z表示在测量体积内的空间坐标(也被称为“世界”坐标)。

对这些映射函数的确定被称为标定。

由上述的形成类属的文献公知有一种两级的标定方法。首先，执行预标定，该预标定典型地借助所谓的标定板完成。为此，将设有已知的标识部的结构引入到测量体积中并且借助相机来成像。通过将相机图像与已知的结构相比较，可以计算相应的映射函数。但该预标定较为粗略并且为了适合特定的精度测量还需要修正，也就是说，还需要将映射函数M改成经修正的映射函数M'。还发生以下情况，即，在预标定和本来的测量之间的时间内，光学的结构例如由于机械的不稳定性而发生改变，或者即使连续地在测量期间也例如由于振动而出现了映射方程中的改变。