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影響攝像機標定的因素有哪些?

攝像機標定是指確定攝像機的幾何和光學參數,以及攝像機相對於世界坐標系的方位。攝像機標定精度是用重投影誤差來表示,即根據標定結果計算世界坐標點的成像點坐標與真實的圖像點坐標的差值,而攝像機的標定精度的大小,直接影響著機器視覺系統的精度。

美國TEO從多年從事攝像機的生產與研發著手,為熱愛攝像機的朋友們總結了影響攝像機標定精度的主要因素,有以下幾個方面:

1、圖像處理算法:當選擇的成像數學模型壹定時,圖像坐標和世界坐標的精度是直接影響攝像機標定精度的因素。

2、標靶精度:圖像坐標:標靶特征點的圖像處理檢測精度,目前系統采用子像素檢測技術,達到誤差小於0.02個像素的精度。

標靶:特征點加工精度,系統標靶加工精度誤差小於0.1mm。並進行二次測量獲取更高精度的特征點坐標值。

3、相機鏡頭標靶硬件搭配:

①同樣視場範圍內相機的分辨率越大,標定精度越高;

②鏡頭決定視場範圍,標靶大小小於視場的1/5時會減小攝像機的標定精度。

4、操作技巧:

①將標靶放在測量區域內,調節好鏡頭焦距和光圈,使標靶能夠清晰成像;

②標定是將標靶放在測量區域內進行標定,在哪兒測量在那兒標定;

③標定時標靶處於靜止狀態或小幅度的晃動,減少由於相機的曝光時間引起的運動模糊造成的誤差;

④使標靶盡可能多的放置在系統測量範圍內不同位置進行標定;

⑤在測量範圍的深度方向上(Z方向)有壹定的平移,或繞X軸和Y軸有壹定的旋轉;

5、外界環境幹擾:

①光線過亮或過暗,標靶特征圓與背景對比度低,會引起檢測不到標靶,或檢測精度低;

②光照不均勻,使得標靶部分過亮或過暗會也引起檢測不到標靶,或檢測精度低;

攝像機標定可以分為傳統的攝像機標定方法和攝像機自標定方法兩大類。傳統的攝像機標定需要標定參照物,基本方法是在壹定的攝像機模型下,通過對特定標定參照物進行圖像處理,為了提高計算精度,還需確定非線性畸變校正參數,並利用壹系列數學變換公式計算及優化,來求取攝像機模型內部參數和外部參數。而自標定法利用攝像機本身參數之間的約束關系來標定,相對於傳統方法有更好的靈活性和實用性。

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