基于EICC模型的大視場攝像機標定方法研究.pdf

1、如今，基于計算機視覺的測量系統(tǒng)已越來越多地應用于航空工業(yè)的加工、裝配、質檢等多個環(huán)節(jié)，其核心測量部件攝像機的標定精度直接影響著整個視覺測量系統(tǒng)的性能。航空工業(yè)中，部件裝配以及檢測的范圍通常為2-20米的大視場。為了保證大視場視覺測量系統(tǒng)精度，標定時要求靶標盡可能充滿整個視場。由于大尺寸的二維或三維靶標加工困難且靶點位置精度難以保證，因此目前通常采用將多個小尺寸二維靶標組合為大尺寸的平面或立體靶標的方式。然而，現(xiàn)有的靶標組合方式需要滿足標

2、定時各靶標之間共面，或已知小靶標之間嚴格的位置關系，并且在標定過程中不能對其進行任何改變等約束條件。為了突破已有方法的局限，本課題提出基于Expediently Implemented Camera Calibration(EICC)模型的大視場攝像機標定方法并研究其相關特性。主要研究內容和成果如下：
　　1、提出基于EICC模型的大視場攝像機標定方法。
　　1)根據(jù)大視場標定的特點，提出Multi-azimuth靶標的設計

3、方法。Multi-azimuth靶標不但解決了大尺寸靶標加工困難，不便攜帶和運輸?shù)入y題。
　　2)獲取Multi-azimuth靶標的特征信息。實驗表明，該方法能夠精確獲取特征點信息，并準確排序，這為獲取EICC模型的標定參數(shù)奠定了基礎。
　　3)獲得大視場標定參數(shù)。實驗結果表明，該方法避免了直接使用遺傳算法時易陷入局部最優(yōu)或者求得的內參偏離實際值等問題，提高了大視場標定精度。
　　將本課題提出的 EICC模型標定與傳

4、統(tǒng)的平面標定方法(分別采用棋盤格靶標和圓形特征點靶標)進行對比，實驗結果表明 EICC模型的標定精度更佳，充分表明EICC模型的可行性。
　　2、分析EICC模型標定的相關特性
　　1)通過分析 Multi-azimuth靶標大小和 Multi-azimuth靶標之間擺放距離對EICC模型標定誤差的影響，獲得子靶標面積與最佳擺放位置關系——Area-Position Relation(APR)關系式。在實際大視場標定時，可以