[发明专利]用于多目视觉传感器全局标定的全局标定靶标及标定方法

权利要求书

1.一种全局标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据测量需求设计光刻孔靶标的位置数量，在全局标定靶标制造时就确定好光刻孔靶标孔距、方向以及跟踪仪跟踪球槽的空间几何关系，其中，所述全局标定靶标包括相互垂直的两面，其中一面包括所述光刻孔靶标，另一面包括多个球槽，所述球槽用于放置激光跟踪仪跟踪球；

将光刻孔靶标与双目传感器以机械结构刚性连接，使光刻孔靶标侧位于双目传感器共同视场内，跟踪球侧位于激光跟踪仪跟踪范围内保证无遮挡；

双目传感器采集光刻孔靶标图像，激光跟踪仪获取跟踪球球槽所在平面位置及姿态；

根据所述空间几何关系使用标定算法得到双目传感器内外几何参数以及多组双目传感器空间几何关系，完成全局标定；

其中，双目传感器内外几何参数包括相机内参和两个单目传感器之间的外参；所述相机内参包括以针孔相机模型标定的5个内部矩阵参数以及5个畸变参数；所述两个单目传感器之间的外参包括两个单目传感器之间的3个旋转参数和3个平移参数；

其中，所述空间几何关系包括：获取光刻孔靶标所在的空间平面和跟踪球球槽所在的空间平面分别在视觉系统坐标系和跟踪仪坐标系中的平面方程。

2.根据权利要求1所述的全局标定方法，其特征在于，获取光刻孔靶标所在的平面和跟踪球球槽所在的空间平面分别在跟踪仪坐标系中的平面方程包括：连续测量状态将跟踪球分别放置于设计好的全局标定靶标中的精密球槽中，利用测量软件记录的球心坐标序列，采用特征值法拟合出跟踪球球心平面方程。

3.根据权利要求2所述的全局标定方法，其特征在于，根据球心平面与光刻孔靶标平面的相对关系，利用已求解得到的跟踪球球心平面方程反向解算出光刻孔靶标平面方程。

4.根据权利要求1所述的全局标定方法，其特征在于，光刻孔靶标与双目传感器的连接结构包括：机加工的固定机械结构。

5.根据权利要求1所述的全局标定方法，其特征在于，光刻孔靶标与双目传感器的连接结构包括机加工的非固定机械结构。

6.根据权利要求1所述的全局标定方法，其特征在于，光刻孔靶标与双目传感器的连接结构包括3D打印的固定尺寸结构件。

7.根据权利要求1所述的全局标定方法，其特征在于，光刻孔靶标与双目传感器的连接结构包括3D打印的非固定结构件。

8.根据权利要求1所述的全局标定方法，其特征在于，所述光刻孔靶标和球槽所在平面分别布置在呈90°弯折的机械工件两侧。