料堆體積測(cè)量中的攝像機(jī)標(biāo)定算法研究.pdf

1、針對(duì)大型企業(yè)物料存放過程中的有效計(jì)量問題，本文利用機(jī)器視覺原理，探索一種料堆體積測(cè)量的攝像機(jī)標(biāo)定算法，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)標(biāo)定的準(zhǔn)確性，進(jìn)而能夠精確測(cè)量料堆的體積。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)設(shè)計(jì)了帶有黑白網(wǎng)格(25mm×25mm)的標(biāo)定板和測(cè)試板，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)的裝置，使攝像機(jī)能夠穩(wěn)定地安裝在云臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)相機(jī)的三維定位。
　　(2)分析攝像機(jī)成像的過程中圖像產(chǎn)生畸變的原因，采用存在徑向畸變的攝像機(jī)模型對(duì)攝像

2、機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。
　　(3)采用基于徑向約束的Tsai兩步法進(jìn)行攝像機(jī)的標(biāo)定。首先求出標(biāo)定過程中的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣的中tx，ty分量以及圖像上的尺度因子。接下來求解有效焦距f、平移矩陣T的tz分量和透鏡的畸變系數(shù)。在第二步的求解過程中，選用粒子群算法對(duì)攝像機(jī)的這些參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的標(biāo)定參數(shù)的求解。
　　(4)利用測(cè)試板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過求解的參數(shù)，恢復(fù)出測(cè)試板上特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)，和測(cè)試板上的已知真實(shí)坐標(biāo)進(jìn)行比較?；謴?fù)過程中

3、單點(diǎn)標(biāo)定的坐標(biāo)值在X方向上引用誤差≤1.06％，重復(fù)性誤差≤5.43％;在Y方向上的引用誤差≤1.90％，重復(fù)性誤差≤4.03％;在Z方向上的引用誤差≤3.74％，重復(fù)性誤差≤13.89％。
　　(5)對(duì)料堆的三維點(diǎn)進(jìn)行偏斜校正，采用徑向基插值函數(shù)算法對(duì)校正后的料堆散點(diǎn)進(jìn)行插值，實(shí)現(xiàn)料堆體積的三維重建和體積計(jì)算，實(shí)驗(yàn)恢復(fù)出來的料堆體積的相對(duì)誤差為2.780％～7.84％。
　　本課題通過在實(shí)驗(yàn)室建模測(cè)試，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的標(biāo)定，達(dá)