视觉传感器的标定技能
双目视觉传感器由两台功能相同的面阵CCD摄像机组成，依据立体视差的原理，可完结视场内的一切特征点的三维丈量，尤其是其它类型的视觉传感器所不能完结的丈量使命，如圆孔的中心、三棱极点方位的丈量等。因而，双目视觉传感器是多传感器视觉检测体系的首要传感器之一。要完结双目视觉传感器直接丈量大型物体要害点的三维丈量，就有必要知道传感器的内部参数(摄像机的参数)、结构参数(两摄像机间的方位联系)及传感器坐标系与检测体系的全体坐标系的联系(即大局标定)。因而，在实践丈量之前，先要对摄像机进行参数标定。一般办法是，传感器被提供给整个体系运用前，就离线完结传感器的内部参数及结构参数的标定，选用一规范二维精细靶标及一维精细导轨，经过移动导轨来确认坐标系的一个坐标，经过摄像机的像面坐标及三个世界坐标的对应联系求得这些参数
这种办法的缺陷是：标定进程中，需求准确调整靶标与导轨的笔直联系，并且需屡次准确移动导轨；一起标定进程的环境与实践丈量的景象有差异；传感器在装置的进程中，易引起部分参数的改变，需屡次的拆开；摄像机还需进行大局标定。由此可知标定的劳动强度大，精度难以确保。本文提出了一种现场双目传感器的标定办法，只需先确认摄像机的部分不易改变的参数，其它参数在摄像机装置到整个体系后进行标定。该办法大大地减少了上述要素的影响，能得到满意的标定精度。
2 双目视觉传感器三坐标数学模型
2.1 摄像机模型 假定摄像机模型为抱负的针孔透视改换模型，不考虑透镜的畸变，选用较好的光学镜头，取得的精度足以满意象白车身检测一类的大型尺度检测体系。树立如图2所示的摄像机模型。 设(x,y,z)是空间点P在摄像机坐标系(界说如图2)中的三维坐标，摄像机坐标系界说为：中心在O点(光学中心)，Z轴与光轴重合。OXY是中心在O点(光轴Z与图画平面的交点)平行于x、y轴的图画坐标系。物空间点与OXY像面间构成抱负的透视对应。图画在核算机中的坐标系Ofuv的单位是像素(pixels)，则oxyz空间点到像面的透视改换为：
2.2 双目视觉传感器三坐标丈量模型 由两台CCD摄像机组成的空间三坐标丈量传感器的数学模型和相应的各种坐标系如图3所示。设摄像机1坐落传感器丈量坐标系oxyz的原点处且无旋转，像面坐标系为O1X1Y1，有用焦距为f1，像面中心为(u01，v01)；摄像机2坐标系为o2x2y2z2，像面坐标系为O2X2Y2，有用焦距为f2，像面中心为(u02，v02)，摄像机模型如前所述。 参数标定 横纵像素转化当量比sx与图画中心点(u0,v0)的标定 对CCD面阵摄像机而言，CCD面阵上相邻两行像素的距离已知，而X方向的等效距离受时序及采样的影响，将是不确认的。因焦距一起在X和Y方向上放缩图画，假定笔直像素距离为1，则此刻sx代表图画的横纵比。因而，笔直拍照一个圆环，然后核算水平方向和笔直方向上的直径比，就可求得sx。实践X方向的等效距离为sx与Y方向实践像素距离的乘积。 由于摄像机CCD面阵装置并不能确保与透镜的光轴为中心，且图画收集数字化的窗口的中心不一定与光学中心重合，这些要素造成了实践中心与图象帧存中心不重合。所以对三维视觉来说，有必要准确标定摄像机的光学中心。使用激光束照耀摄像机的透镜体系，依据激光束的反射状况调理激光束使其准确地经过光学中心，此刻图画中激光束的像(一个光点)表明出了图画中心，这种直接的标定办法简洁且有满足的精度。
