這項自動化成像技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,其在工業(yè)生產(chǎn)、智能交通、安防監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢顯然得到了廣大用戶的認可。機器視覺系統(tǒng)包括圖像采集和圖像處理兩大環(huán)節(jié),由光源、鏡頭、工業(yè)相機、圖像處理軟件等核心組件構(gòu)成,主要有定位、識別與檢測三大功能。在整個機器視覺系統(tǒng)成像過程中,高精度的系統(tǒng)標定是實現(xiàn)高清成像的基礎(chǔ)與重點,對最終應(yīng)用有著直接的影響。
機器視覺
標定的分類
空間物體表面某點的三維幾何位置與其在圖像中對應(yīng)點之間的相互關(guān)系是由工業(yè)相機成像的幾何模型決定的,這些幾何模型參數(shù)就是工業(yè)相機參數(shù)。在通常情況下,這些參數(shù)必須通過實驗與計算才能得到,而這個實驗與計算的過程就被稱為機器視覺系統(tǒng)標定。目前,機器視覺標定主要有傳統(tǒng)標定方法與自標定方法兩大類:
其一,傳統(tǒng)機器視覺
標定方法
傳統(tǒng)機器視覺標定方法需要標定參照物,在一定的工業(yè)相機模型下,通過對特定標定參照物進行圖像處理,并利用一系列數(shù)學變換公式計算及優(yōu)化,以此獲取相機模型內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)。另外,為了提高計算精度,還需確定非線性畸變校正參數(shù)。根據(jù)標定參照物與算法思路的不同,傳統(tǒng)機器視覺標定方法又可以分為基于3D立體靶標的相機標定、基于2D平面靶標的相機標定等幾類。不過,需要注意的是,這一標定方法在場景未知或是相機任意運動的情況下效果不佳,甚至很難實現(xiàn)。
其二,機器視覺自標定方法。
機器視覺自標定方法是在20世紀90年代初,由Faugeras,Luong,Maybank等人首次提出的,這一自標定法是利用工業(yè)相機本身參數(shù)之間的約束關(guān)系來進行標定,而與場景或是工業(yè)相機的運動無關(guān),所以相比傳統(tǒng)標定方法更為靈活。
機器視覺
標定的作用
機器視覺
標定的精度大小,直接影響著系統(tǒng)成像的精度,可以說,只有做好了前期的這一標定工作,后續(xù)工作才能正常展開,所以,提高標定精度是當前科研工作的重要方面之一。機器視覺系統(tǒng)標定方法的存在,尤其是自標定方法,極大地提高了成像精度,接下來,研究人員還將繼續(xù)對標定方法進行優(yōu)化升級,例如進一步研究解決如何提高標定算法的魯棒性等等。
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