XJTUCAL多相機多幅面的相機柔性自標定系統各種規格標定板和標定十字架 多相機多幅面的相機柔性自標定技術相機標定是三維攝影測量的基礎,決定測量系統的總體精度。相機標定確定內外參數,用于校正相機和鏡頭畸變,確定多個相機之間的相對位置。傳統的相機標定需要制作精確的標定塊或平面棋盤格,需要知道精確的三維坐標。傳統標定方法的缺點:精確的標定塊只適合小幅面標定、不易制作大的標定塊;精度有待提高,標定較繁瑣不適于生產現場使用。技術原理(多相機多幅面的相機柔性自標定技術):1)自標定是指將內、外參數放在一起同時進行整體平差計算,也就是帶有附加參數的整體平差。既調整攝像機內參數、外參數,同時也調整標定平面模板特征點的物方坐標。2)該算法考慮了標定物的物方坐標誤差,同時鏡頭畸變模型中對徑向畸變、切向畸變和薄棱鏡畸變進行了全面考慮。3)只需一對物方點之間的距離,就可以利用捆綁調整的方法,同時計算出相機內、外參數和物方點的坐標,實現相機的標定。該技術特點和創新:1)采用十參數相機模型全面補償各種畸變,以補償鏡頭帶來的成像畸變,包括徑向畸變、偏心畸變、像平面畸變、焦距和主點誤差等。2)無需標定板物方坐標,可以對不同視場單個或多個相機進行標定,標定視場從幾十毫米~幾米。標定過程自動化,適用于工業現場標定。3)標定參數初始值由攝影測量中相對定向和直接線性變換方法得到,然后使用捆綁調整算法整體優化物方坐標和相機內外參數。4)實驗結果表明,提高了8倍以上的標定精度。標定板(多相機多幅面的相機柔性自標定技術)標定板主要用于小視場的標定。標定板規格標定測量幅面(長 寬)CP400 300型號400 300mm~500 375mmCP256 192型號256 192mm~400 300mmCP192 144型號192 144mm~256 192mmCP128 96型號128 96mm~192 144mmCP64 48型號64 48mm~128 96mmCP32 24型號32 24mm~64 48mmCP16 12型號16 12mm~32 24mmCP8 6型號8 6mm~16 12mm可定制其他規格 可定制其他規格 標定板十字架標定板(多相機多幅面的相機柔性自標定技術)標定十字架主要用于大視場的標定,可以拆裝,方便攜帶。標定十字架規格標定測量幅面(長 寬)CC5000型號5000 5000mm~6000 6000mmCC4000型號4000 4000mm~5000 5000mmCC3000型號2000 2000mm~4000 4000mmCC2000型號2000 2000mm~3000 3000mmCC1500型號1500 1125mm~2000 1750mmCC1000型號1000 750mm~1500 1125mmCC500型號500 375mm~1000 750mm可定制其他規格 可定制其他規格 標定十字架 西安交通大學多自主研制的 相機多幅面的相機柔性自標定技術 ,該技術解決了傳統標定方法需要高精度標定塊,實現了快速、方便、高精度相機標定,是三維攝影測量的基礎和核心。 相機標定技術是三維光學測量的核心技術,是測量精度的基礎。目前相機標定方法基本上都是平面標定和標定塊標定方法。其中國內單位使用最多的是張正友的平面圓點圖案或棋盤格的標定算法,由于其算法是公開的,所以很多廠家直接采用張正友相機標定算法。但是該算法存在很多問題,無法保證高精度的測量精度,只能用于對精度要求不高的圖像模式識別研究,只能標定小視場的相機(如100mm~200mm)。平面圓點圖案的標定算法存在的主要問題如下: 1)要求標定板圓點圖案中,每個圓點的位置是已知的,而且要事先高精度測量圖案中所有圓點的位置,每一個標定板都必須事先測量。圓點的位置誤差直接影響標定的精度。 2)要求標定板嚴格的平整度。對于小尺寸的標定板,如100mm~200mm,可以加工出較好的平整度,但是對于大尺寸的標定板,如200mm~2000mm,根本無法加工出高精度的標定板。 3)只能實現小幅面的相機標定,如100mm~200mm。因為無法加工出幾米長的高精度平板,所以無法實現高精度的大幅面相機標定,如200mm~2000mm。 因此,傳統的平面圓點圖案或棋盤格的標定算法無法滿足工業測量的精度要求,受標定板制作的各種誤差(如平面度誤差、圓點位置誤差等),標定精度無法保證,只能用于小視場相機標定(只能局限在100mm~200mm),只能用于對測量精度要求不高的圖像模式識別研究,其標定精度根本無法滿足工業測量的要求。 西安交通大學研制的 基于攝影測量的相機自標定技術 ,該標定技術有效地解決了傳統的平面圓點圖案或棋盤格的標定算法,實現了高精度的相機標定。其優點如下: 1)高精度相機標定,相機標定精度是可控的,不是隨機的。傳統的平面圓點圖案或棋盤格的標定算法,其標定精度無法控制,隨機性很大。 2)可以完成多種視場的相機標定,可以完成1mm~10000mm視場的相機標定,實現可控的高精度相機標定。西安交通大學
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