[发明专利]一种基于深度信息的系统标定方法

摘要

本发明涉及一种基于深度信息的系统标定方法，该方法首先利用圆形平面靶标，采用自适应阈值的边缘检测和多项式拟合算法提取特征点亚像素轮廓，并利用椭圆拟合得到中心坐标；然后根据带有畸变的非线性成像几何模型，采用最小二乘法计算摄像机参数的最优解，获得靶标的位姿；最后提出被测物表面与靶标平面之间的深度信息作为摄像机模型修正项，校正测量平面位姿，利用成像原理和直线与零件表面交点确定零件尺寸，本设计成功解决了在大尺寸平面零件尺寸测量系统中标定精度不高的问题，值得推广使用。

主权项

一种基于深度信息的系统标定方法，其特征在于：采用基于深度约束的零件尺寸测量系统标定方法，首先精确提取平面标靶特征点，通过最小二乘法求取摄像机模型参数，然后结合非接触式的激光测厚技术，引入测量平面与靶标平面之间的深度信息建立了位姿测量模型；所述方法，包括如下次序步骤：步骤1、由VA‑8MC型CCD黑白工业相机获取圆形平面靶标图像；步骤2、采用自适应阈值的边缘检测和多项式拟合算法提取特征点亚像素轮廓；步骤3、利用最小平方拟合算法拟合椭圆，得到特征点中心坐标，建立图像中特征点与实物标靶特征点的拓扑关系；步骤4、利用像平面上靶标特征点坐标与图像处理得到的特征点图像坐标之间的距离构建数学模型进行非线性优化，采用最小二乘法实现内外参数的优化求解；步骤5、利用激光三角法测量物体的厚度；步骤6、利用测量平面与靶标平面的高度差校正测量平面的位姿；步骤7、采用CCD相机采集零件的图像，在标定得到的姿态的基础上利用深度方向的约束，得到零件的尺寸。