非參數(shù)模型攝像機標定方法及誤差分析.pdf

1、視覺測量系統(tǒng)在先進工業(yè)生產(chǎn)制造中的廣泛的應(yīng)用使相關(guān)技術(shù)研究得到了快速發(fā)展。攝像機標定是視覺測量的重要環(huán)節(jié),對系統(tǒng)諸多性能有重要影響。目前的攝像機標定多數(shù)是采取基于參數(shù)模型解算的方式,存在參數(shù)化方法的固有缺陷和應(yīng)用局限,如參數(shù)相關(guān)性干擾、非參數(shù)性因素等,限制了視覺測量系統(tǒng)精度和適應(yīng)性的進一步提高,難以滿足現(xiàn)代化先進制造對高精度、大視場的需求。本文研究的非參數(shù)模型化標定方法,建立了空間標準角度-像面曲線數(shù)據(jù)的直接映射,突破了參數(shù)解析模型對標

2、定效果的限制。通過研究非參數(shù)模型標定方法的實現(xiàn)方案,搭建了標定平臺,實驗驗證了方法的可行性和良好的精度可控性,可有效改善大視場攝像機標定困難的現(xiàn)狀。
　　研究內(nèi)容包括:分析參數(shù)模型標定方法的誤差項、參數(shù)局限性;研究非參數(shù)模型標定方法的原理、技術(shù)方案;研究非參數(shù)模型標定方法的關(guān)鍵誤差因素及其作用規(guī)律,得到需精密調(diào)整的參量,設(shè)計精密調(diào)整方式;搭建平臺實現(xiàn)標定實驗,并通過單目測角和雙目測長實驗驗證系統(tǒng)能夠達到的誤差水平,對比參數(shù)模型標定

3、方法和非參數(shù)模型標定方法的誤差水平和適應(yīng)性。實驗數(shù)據(jù)證明了非參數(shù)模型標定方法可行,且在測量誤差、穩(wěn)定性和適應(yīng)性上都優(yōu)于參數(shù)模型標定方法,同時驗證了標定技術(shù)的誤差理論的正確性。
　　本文的創(chuàng)新性研究主要包括:研究一種大視場攝像機非參數(shù)模型標定方法,設(shè)計技術(shù)方案;研究標定方法中包括算法誤差、圖像處理誤差、機械調(diào)整誤差在內(nèi)的各誤差項對測量結(jié)果的影響;搭建了標定平臺,驗證方法可行性和誤差理論正確性,證明非參數(shù)模型標定方法可以有效改善大視場