校(xiao)正圓的設計與使用
為了達(da)到校正的(de)目的(de), 通(tong)常需要標準形狀的(de)圖形作為比對參照物, 即通(tong)常所(suo)說的(de)標靶件(jian)。
根(gen)據校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)(zheng)需(xu)要(yao),常根(gen)據需(xu)要(yao)加工(gong)(gong)校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)(zheng)樣(yang)板進行校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)(zheng),一(yi)般加工(gong)(gong)一(yi)系(xi)列標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)直(zhi)徑(jing)(jing)的圓(yuan)形圖(tu)形作為測量的標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)形狀。校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)(zheng)圓(yuan)要(yao)求較高的加工(gong)(gong)精度,選擇標(biao)(biao)定圓(yuan)直(zhi)徑(jing)(jing)一(yi)般根(gen)據系(xi)統的成像(xiang)(xiang)區(qu)域(yu)大小而定。因為校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)(zheng)圓(yuan)過(guo)小,會使圓(yuan)的成像(xiang)(xiang)邊緣點(dian)過(guo)少,圖(tu)像(xiang)(xiang)圓(yuan)心(xin)、直(zhi)徑(jing)(jing)等參數提取穩(wen)定性不好; 而校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)(zheng)圓(yuan)過(guo)大,會使得標(biao)(biao)定時圓(yuan)孔容(rong)易(yi)偏離標(biao)(biao)定區(qu)域(yu)。標(biao)(biao)定圓(yuan)大致占(zhan)整(zheng)個影像(xiang)(xiang)視(shi)窗的八分之一(yi)的情況(kuang)下,校(xiao)(xiao)(xiao)正(zheng)(zheng)的效(xiao)果較好。
對于(yu)(yu)大(da)視(shi)野的(de)影(ying)像測(ce)(ce)量(liang)系統,通常(chang)由于(yu)(yu)成像范(fan)圍較大(da),鏡頭制造難,畸變影(ying)響較大(da),在其邊緣處通常(chang)測(ce)(ce)量(liang)的(de)效(xiao)果較差。為(wei)了(le)(le)有效(xiao)地減少測(ce)(ce)量(liang)誤差,通常(chang)采(cai)用(yong)標準陣列的(de)精密圓形模板或者(zhe)標準間距(ju)的(de)柵格模板。在進行校正時,為(wei)了(le)(le)精確地獲取點(dian)陣圖(tu)像坐標,通常(chang)采(cai)用(yong)數(shu)字圖(tu)像方法,提取幾何形心的(de)圖(tu)像數(shu)據,通過(guo)對應的(de)數(shu)學模型(xing),計算獲取校正系數(shu)。
二維圖像測量系統的標定原理(li)
線性校正法:線性校正法在影像精密校正中使用較為廣泛,通常目前市場上所使用的顯微鏡頭,其成像畸變小,所以成像后圖像尺寸與實際尺寸間存在線性關系, 根據這一特點,設計算法可以求取對應的比例系數。
多項式(shi)非線(xian)性(xing)(xing)校正(zheng)法(fa)(fa):線(xian)性(xing)(xing)校正(zheng)的(de)(de)方法(fa)(fa)在影(ying)像(xiang)測量系(xi)統中得到較多的(de)(de)應用(yong),但是攝像(xiang)機(ji)圖象的(de)(de)幾何(he)畸變(bian)總是存在的(de)(de),對于廣角鏡頭(tou)或者視野范(fan)圍較大的(de)(de)顯微(wei)鏡頭(tou)和遠心鏡頭(tou)來說,采用(yong)線(xian)性(xing)(xing)校正(zheng)的(de)(de)方法(fa)(fa)無法(fa)(fa)修正(zheng)桶形失真(zhen)(zhen)和枕形失真(zhen)(zhen)的(de)(de)非線(xian)性(xing)(xing)畸變(bian)因素對測量的(de)(de)影(ying)響。可(ke)用(yong)坐標間(jian)的(de)(de)多項式(shi)變(bian)換(huan)來表示該非線(xian)性(xing)(xing)變(bian)換(huan)。多項式(shi)校正(zheng)的(de)(de)方法(fa)(fa) 實際(ji)上是一種空間(jian)映射(she)的(de)(de)方法(fa)(fa),在視場范(fan)圍內,物件(jian)上的(de)(de)任意一點(dian)必定(ding)成(cheng)于像(xiang)圖像(xiang)上的(de)(de)某點(dian)。
影(ying)像校正技術是機(ji)器視(shi)覺(jue)(jue)中一(yi)個(ge)非常重要(yao)的(de)(de)研究(jiu)熱點,從(cong)工程應用(yong)實(shi)踐的(de)(de)角度出(chu)發,結(jie)合(he)鏡(jing)頭和攝像機(ji)的(de)(de)固有特性(xing),通過對(dui)應用(yong)場(chang)景的(de)(de)研究(jiu),開發出(chu)簡潔實(shi)用(yong)高效的(de)(de)的(de)(de)校正算(suan)法,實(shi)現對(dui)工件(jian)的(de)(de)精密檢(jian)測,這是今后的(de)(de)一(yi)個(ge)發展方向,也是視(shi)覺(jue)(jue)檢(jian)測應用(yong)開發研究(jiu)人員(yuan)的(de)(de)研究(jiu)目標。