多攝像機光柵投影三維測量系統(tǒng)的標定方法研究.pdf

1、光柵投影測量技術以其精度高、非接觸等優(yōu)點一直是三維測量領域的研究熱點，而應用多攝像機獲取更多的信息則是各類視覺應用的發(fā)展方向。將光柵投影測量技術和多攝像機結合起來，將會誕生出測量范圍更廣、實用價值更高的測量手段。本文對多攝像機光柵投影系統(tǒng)的標定、測量等關鍵技術展開了研究，針對一些問題提出了新方法，并在研究成果基礎上搭建了實物系統(tǒng)，主要工作如下:
　　1.針對非會聚配置下的多攝像機系統(tǒng)，提出了一種基于光柵條紋投影的標定方法。在此類多

2、攝像機應用場景中，因為攝像機視場不重疊，使得獲取關于系統(tǒng)結構的約束信息困難。本文使用投影儀作為多攝像機標定的輔助設備，為標定提供額外的信息。投影儀向標定平面投影編碼條紋圖案，并由攝像機拍攝，再對圖像解碼可恢復投影平面和標定平面的映射關系，進而可將投影儀看成攝像機的逆系統(tǒng);標定投影儀和攝像機，根據外參標定結果解算出投影儀和攝像機間的位置參數;利用重建偏差法對結果進行優(yōu)化。方法借助投影儀將普通的標定平面聯系了起來，構建了一張大尺寸的虛擬靶標

3、，為系統(tǒng)的外參標定提供了約束，既減去了制作大靶標的成本，又具有較高的靈活性。實驗結果證明，方法標定精度較高。
　　2.針對傳統(tǒng)光柵投影測量系統(tǒng)存在的不足，提出了改進方法。首先，圓形圖案在透視投影下存在圓心偏差現象，圓心定位精度不高，而棋盤格上黑色紋理區(qū)域易造成相位求解誤差較大，導致投影平面的匹配精度不高;其次，實際投影儀畸變嚴重且標定過程受攝像機誤差影響，偽相機法存在局限;傳統(tǒng)單攝像機光柵投影測量系統(tǒng)測量范圍小，且無法解決自遮擋等