CN107883870A - 基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法 - Google Patents

基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107883870A
CN107883870A CN201711001922.4A CN201711001922A CN107883870A CN 107883870 A CN107883870 A CN 107883870A CN 201711001922 A CN201711001922 A CN 201711001922A CN 107883870 A CN107883870 A CN 107883870A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coordinates system
mrow
areal
target
binocular vision
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711001922.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107883870B (zh
Inventor
胡建才
雍鑫
刘美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Lead Industrial Mdt Infotech Ltd
Original Assignee
Sichuan Lead Industrial Mdt Infotech Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Lead Industrial Mdt Infotech Ltd filed Critical Sichuan Lead Industrial Mdt Infotech Ltd
Priority to CN201711001922.4A priority Critical patent/CN107883870B/zh
Publication of CN107883870A publication Critical patent/CN107883870A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107883870B publication Critical patent/CN107883870B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/042Calibration or calibration artifacts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法,首先制作A面具有双目视觉***圆形标记点和B面具有激光跟踪仪测量靶球的刚性立体靶标,然后建立立体靶标的A面坐标系和B面坐标系,解算立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的转换关系和立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系,根据上一步中解算出的转换关系,解算出A面坐标系和B面坐标系之间的转换关系,最后解算出全局标定双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系。本发明减少了直接加工和维护高精度立体靶标的难度,避免了直接测量带来的测量误差,获得了更加准确的标定结果。

Description

基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法
技术领域
本发明属于光学测量技术领域,具体涉及一种基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法。
背景技术
随着计算机视觉相关技术的快速发展,非接触式三维特征点的精确测量在现代工业制造领域被广泛应用于变形监测、尺寸分析、质量检测等方面,尤其涉及到大尺寸测量领域,如变形监测、船舶制造、航空航天制造等。双目视觉***作为计算机视觉的一个重要分支,是由两个交向布置的视觉传感器组成,捕获空间点在两个不同视角下的左右图像,利用左右图像中空间点对应的图像匹配点,根据双目立体视觉的三角测量原理对空间点进行三维坐标的计算。双目视觉***重构的三维坐标以左相机坐标系为基准。
但是受到视觉传感器的限制,在左右视觉传感器同时达到0.2mm的测量精度时,双目视觉***的测量范围一般只能达到1m×1m。为了扩大双目视觉***的测量范围,通过在测量区域布局人工标记点。方法一:在保证可以看到至少3个公共标记点的前提下移动双目视觉***,利用公共标记点实现移动前后双目视觉***测量数据的坐标***一,但该过程会引入误差累积,要达到mm级的测量精度,该方法也只能将双目视觉***的测量范围扩大到10m范围内;方法二:为了进一步扩大视觉测量***的测量范围,C.Reich提出结合数字近景摄影测量***的方法,该方法首先采用一台高分辨率的摄像机,从多个不同的位置和方向对布局的人工标记点拍摄多幅图像,经过图像解析、序列图像三维重构、光束法平差优化等步骤获得高精度的人工标记点骨架点模型,然后移动双目视觉***进行三维测量并将测量数据自动拼接到高精度的人工标记点骨架点模型上,从而解决了方法一中存在的误差累积问题,但该方法也只能将双目视觉***的测量范围扩大到20m范围内。
激光跟踪仪是通过将一束激光发射到靶球上,光束被反射回激光跟踪仪接收并记录下其精确的距离,同时激光跟踪仪内部的两个角度编码器会高精度地测量水平方向和竖直方向的旋转角度,从而计算出靶球在激光跟踪仪球坐标系下的空间三维坐标。激光跟踪仪也可通过至少3个公共点的蛙跳方式实现测量数据的坐标***一,从而将测量范围扩大至上百米,且保证测量精度达到mm级。
为了将双目视觉***的测量范围扩大至几十米甚至上百米,可借助于激光跟踪仪建立全局坐标系,以保证在几十米甚至上百米范围内的整体测量精度达到mm级,但其中存在的关键问题是如何高精度地实现双目视觉***测量坐标系与激光跟踪仪全局坐标系的全局标定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足,提供一种基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法。
本发明所采用的技术方案是:一种基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法,包括以下步骤:
(1)制作立体靶标:制作A面具有双目视觉***圆形标记点和B面具有激光跟踪仪测量靶球的刚性立体靶标;
(2)建立立体靶标的A面坐标系和B面坐标系:将立体靶标放置于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的测量视野内,双目视觉***测量立体靶标A面圆形标记点圆心的三维坐标,并以立体靶标A面的三个圆形标记点为基准建立A面坐标系,激光跟踪仪测量***测量立体靶标B面靶球球心的三维坐标,并以立体靶标B面的三个靶球球心点为基准建立B面坐标系;
(3)解算立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系:A面坐标系下的三维点记为PA,双目视觉***左相机坐标系下的三维点记为PS,已知至少3个公共点在A面坐标系和双目视觉***左相机坐标系下的三维坐标,解算出A面坐标系和双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系H_S2A,其矩阵等式为PA=RS2APS+TS2A,其中RS2A为旋转矩阵,TS2A为平移矩阵;
(4)解算立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系:B面坐标系下的三维点记为PB,激光跟踪仪世界坐标系下的三维点记为PG,已知至少3个公共点在B面坐标系和激光跟踪仪世界坐标系下的三维坐标,解算出B面坐标系和激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_B2G,其矩阵等式为PG=RB2GPB+TB2G,其中RB2G为旋转矩阵,TB2G为平移矩阵;
(5)解算立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系:多次移动立体靶标,根据解算出的立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的转换关系H_S2A和立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系H_B2G依次获得每个位置状态下立体靶标A面标记点在A面坐标系下的三维坐标PA和B面靶球球心在B面坐标系下的三维坐标PB,解算出立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B,其矩阵等式为PB=RA2BPA+TA2B,其中RA2B为旋转矩阵,TA2B为平移矩阵,将解算出的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的转换关系结果存储至计算机,以备后续全局标定时使用;
(6)解算双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系:根据步骤3解算的立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系H_S2A、步骤4解算的立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_B2G和步骤5解算的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B,解算出双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_S2G,其中包含旋转矩阵RS2G和平移矩阵TS2G,它们的转换关系为:
即:PG=RB2GRA2BRS2APS+RB2GRA2B TS2A+RB2G TA2B+TB2G
作为优选,将上述步骤5中多次移动立体靶标解算获得的多个旋转矩阵值和平移矩阵值用最小二乘法算出旋转矩阵RX和平移矩阵TX,将算出的旋转矩阵RX和平移矩阵TX作为初始值,利用Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化,得到优化后的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B。
作为优选,将立体靶标多次移动,遍布双目视觉***的测量视野,在每次移动后的位置都计算一个双目视觉***左相机坐标系和激光跟踪仪世界坐标系的全局转换关系,将多个全局转换关系进行均值处理,获得最终的双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系。
本发明的双目视觉***和激光跟踪仪测量***都高精度地测量各自特殊目标点的情况下实现了双目视觉***测量坐标系与激光跟踪仪全局坐标系的高精度全局标定,不仅减少了直接加工和维护高精度立体靶标的难度,而且避免了双目视觉***和激光跟踪仪测量***直接测量同一个目标带来的测量误差,获得了更加准确的标定结果。
附图说明
图1为本发明的立体靶标示意图;
图2为本发明的坐标系转换示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本实施例提供的基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法包括以下步骤:
(1)如图1所示,制作立体靶标,立体靶标A面具有双目视觉***圆形标记点,B面具有激光跟踪仪测量靶球,立体靶标A面上的圆形标记点和B面上的测量靶球的布局数量和规则满足至少布局3个且不共线,A面和B面之间位置关系无需精确加工,只需保证在实际应用场景中双目视觉***和激光跟踪仪测量***都能近似正对各自对应的特殊标记点,本实施例中A面安装5个视觉***圆形标记点,B面安装5个激光跟踪仪测量靶球,立体靶标A面圆形标记点和B面靶球安装后,保证各个圆形标记点和靶球之间的空间位置关系固定;
(2)如图2所示,建立双目视觉***左相机坐标系S_xyz,建立激光跟踪仪世界坐标系G_xyz;将立体靶标放置于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的测量视野内,根据双目视觉***测量立体靶标A面圆形标记点圆心的三维坐标,并以立体靶标A面的三个圆形标记点为基准建立建立立体靶标的A面坐标系A_xyz,根据激光跟踪仪测量***测量立体靶标B面靶球球心的三维坐标,并以立体靶标B面的三个靶球球心点为基准建立立体靶标的B面坐标系B_xyz,建立后的立体靶标A面坐标系和B面坐标系不可更改,并存储A面坐标系下5个圆形标记点的三维坐标和B面坐标系下5个靶球的三维坐标至计算机,以备后续全局标定时使用;
(3)解算立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系:A面坐标系下的三维点记为PA,双目视觉***左相机坐标系下的三维点记为PS,已知至少3个公共点在A面坐标系和双目视觉***左相机坐标系下的三维坐标,解算出A面坐标系和双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系H_S2A,其矩阵等式为PA=RS2APS+TS2A,其中RS2A为旋转矩阵,TS2A为平移矩阵;
(4)解算立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系:B面坐标系下的三维点记为PB,激光跟踪仪世界坐标系下的三维点记为PG,已知至少3个公共点在B面坐标系和激光跟踪仪世界坐标系下的三维坐标,解算出B面坐标系和激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_B2G,其矩阵等式为PG=RB2GPB+TB2G,其中RB2G为旋转矩阵,TB2G为平移矩阵;
(5)解算立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系:根据解算出的立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的转换关系H_S2A和立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系H_B2G,获得立体靶标A面标记点在A面坐标系下的三维坐标PA1和B面靶球球心在B面坐标系下的三维坐标PB1,移动立体靶标,获得移动后立体靶标A面标记点在A面坐标系下的三维坐标PA2和B面靶球球心在B面坐标系下的三维坐标PB2,并解算出立体靶标A面移动前的坐标系和移动后的坐标系之间的相互转换关系,记为C,解算出立体靶标B面移动前的坐标系和移动后的坐标系之间的相互转换关系,记为D,由于立体靶标的结构刚性,A面坐标系与B面坐标系之间的转换关系H_A2B是恒定不变的,则可以通过多次移动立体靶标来解算出转换关系H_A2B,记为X。
立体靶标A面圆形标记点和B面靶球在立体靶标移动前后构成了一个闭环转换关系:
根据上述转换关系得出以下表达式:
上述关系式也就是机械臂坐标系与视觉***坐标***一时的手眼标定关系式,通过手眼标定方法解算出X,即解算出立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B,其矩阵等式为PB=RA2BPA+TA2B,其中RA2B为旋转矩阵,TA2B为平移矩阵,将解算出的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的转换关系结果存储至计算机,以备后续全局标定时使用;
步骤(3)、(4)、(5)中两个坐标系之间的相互转换关系的具体解算方法见冯其强“基于自动定向棒和编码标志的像片概略定向,(红外与激光工程,37(4),2008,132-136)”一文。
为了达到尽可能高的解算精度,需要在视场中尽可能多地移动立体靶标,包含绕各个轴的旋转和平移运动,将多次移动立体靶标解算获得的多个旋转矩阵值和平移矩阵值用最小二乘法算出旋转矩阵RX和平移矩阵TX,将算出的旋转矩阵RX和平移矩阵TX作为初始值,利用Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化,同时为了提高非线性优化的效率和精度,根据旋转矩阵的正交等特性将旋转矩阵的9个元素降维成3个元素(Cayley或者Rodrigues表达形式),从而转换关系的非线性优化参数变成了6个元素;
旋转矩阵R的Cayley表达形式:
Levenberg-Marquardt非线性优化的目标函数:
将Levenberg-Marquardt非线性优化后的转换参数作为最终的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B(包含旋转矩阵RA2B和平移矩阵TA2B),并存储至计算机,以备后续全局标定时使用。
(6)解算双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系:
步骤(2)中已经获得了立体靶标A面坐标系下5个圆形标记点的三维坐标PA,立体靶标B面坐标系下5个靶球的三维坐标PB
步骤(3)解算出立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系H_S2A,其中包含旋转矩阵RS2A和平移矩阵TS2A
步骤(4)解算出立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_B2G,其中包含旋转矩阵RB2G和平移矩阵TB2G
步骤(5)解算出立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B,其中包含旋转矩阵RA2B和平移矩阵TA2B
则可以获得如下表达式:
即双目视觉***左相机坐标系到激光跟踪仪世界坐标系的转换关系H_S2G(包含旋转矩阵RS2G和平移矩阵TS2G)为:
双目视觉***的测量视野较大时,需要多次移动立体靶标尽可能遍布双目视觉***的测量视野,在每次移动后的位置都计算一个双目视觉***左相机坐标系和激光跟踪仪世界坐标系的全局转换关系,将多个全局转换关系进行均值化处理,获得最终的双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系H_S2G(包含旋转矩阵RS2G和平移矩阵TS2G)。
以上所述仅是本发明优选的实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)制作立体靶标:制作A面具有双目视觉***圆形标记点和B面具有激光跟踪仪测量靶球的刚性立体靶标;
(2)建立立体靶标的A面坐标系和B面坐标系:将立体靶标放置于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的测量视野内,双目视觉***测量立体靶标A面圆形标记点圆心的三维坐标,并以立体靶标A面的三个圆形标记点为基准建立A面坐标系,激光跟踪仪测量***测量立体靶标B面靶球球心的三维坐标,并以立体靶标B面的三个靶球球心点为基准建立B面坐标系;
(3)解算立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系:A面坐标系下的三维点记为PA,双目视觉***左相机坐标系下的三维点记为PS,已知至少3个公共点在A面坐标系和双目视觉***左相机坐标系下的三维坐标,解算出A面坐标系和双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系H_S2A,其矩阵等式为PA=RS2APS+TS2A,其中RS2A为旋转矩阵,TS2A为平移矩阵;
(4)解算立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系:B面坐标系下的三维点记为PB,激光跟踪仪世界坐标系下的三维点记为PG,已知至少3个公共点在B面坐标系和激光跟踪仪世界坐标系下的三维坐标,解算出B面坐标系和激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_B2G,其矩阵等式为PG=RB2GPB+TB2G,其中RB2G为旋转矩阵,TB2G为平移矩阵;
(5)解算立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系:移动立体靶标,根据解算出的立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的转换关系H_S2A和立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系H_B2G依次获得每个位置状态下立体靶标A面标记点在A面坐标系下的三维坐标PA和B面靶球球心在B面坐标系下的三维坐标PB,解算出立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B,其矩阵等式为PB=RA2BPA+TA2B,其中RA2B为旋转矩阵,TA2B为平移矩阵,将解算出的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的转换关系结果存储至计算机,以备后续全局标定时使用;
(6)解算双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系:根据步骤3解算的立体靶标A面坐标系与双目视觉***左相机坐标系之间的相互转换关系H_S2A、步骤4解算的立体靶标B面坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_B2G和步骤5解算的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B,解算出双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的相互转换关系H_S2G,其中包含旋转矩阵RS2G和平移矩阵TS2G,它们的转换关系为:
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mn>2</mn> <mi>G</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>2</mn> <mi>G</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>2</mn> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mn>2</mn> <mi>A</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mn>2</mn> <mi>G</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>2</mn> <mi>G</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>2</mn> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mn>2</mn> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>2</mn> <mi>G</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>2</mn> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>2</mn> <mi>G</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
即:PG=RB2GRA2BRS2APS+RB2GRA2B TS2A+RB2G TA2B+TB2G
2.根据权利要求1所述的基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法,其特征在于:根据上述步骤5,多次移动立体靶标解算获得的多个旋转矩阵值和平移矩阵值用最小二乘法算出旋转矩阵RX和平移矩阵TX,将算出的旋转矩阵RX和平移矩阵TX作为初始值,利用Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化,得到优化后的立体靶标A面坐标系和B面坐标系之间的相互转换关系H_A2B。
3.根据权利要求1所述的基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法,其特征在于:还包括步骤(7),将立体靶标多次移动,遍布双目视觉***的测量视野,在每次移动后的位置都计算一个双目视觉***左相机坐标系和激光跟踪仪世界坐标系的全局转换关系,将多个全局转换关系进行均值处理,获得最终的双目视觉***左相机坐标系与激光跟踪仪世界坐标系之间的转换关系。
CN201711001922.4A 2017-10-24 2017-10-24 基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法 Active CN107883870B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711001922.4A CN107883870B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711001922.4A CN107883870B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107883870A true CN107883870A (zh) 2018-04-06
CN107883870B CN107883870B (zh) 2019-12-03

Family

ID=61782328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711001922.4A Active CN107883870B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107883870B (zh)

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108648232A (zh) * 2018-05-04 2018-10-12 北京航空航天大学 一种基于精密二轴转台的双目立体视觉传感器一体式标定方法
CN108921901A (zh) * 2018-05-04 2018-11-30 北京航空航天大学 一种基于精密二轴转台和激光跟踪仪的大视场相机标定方法
CN109540033A (zh) * 2019-01-14 2019-03-29 吉林大学 闭环一致双目主动视觉汽车形貌全局自由重建***与方法
CN109540034A (zh) * 2019-01-14 2019-03-29 吉林大学 闭环一致单目主动视觉汽车形貌全局自由重建***与方法
CN109559355A (zh) * 2018-12-04 2019-04-02 北京航空航天大学 一种基于相机组的无公共视场的多相机全局标定装置及方法
CN109900301A (zh) * 2019-04-02 2019-06-18 哈尔滨工程大学 一种动态环境下双目立体定位角度补偿方法
CN110017770A (zh) * 2019-04-18 2019-07-16 天津工业大学 一种应用于三坐标测量机的视觉检测标定方法
CN110132132A (zh) * 2018-12-11 2019-08-16 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种多杆梯形六面体标准器
CN110160444A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 西安飞机工业(集团)有限责任公司 一种飞机c型梁柔性检测装备及检测方法
CN110319771A (zh) * 2019-07-09 2019-10-11 爱驰汽车有限公司 在线测量方法、装置、***、电子设备、存储介质
CN110440692A (zh) * 2019-08-27 2019-11-12 大连理工大学 激光跟踪仪与结构光3d扫描仪组合式测量标定方法
CN110514114A (zh) * 2019-07-30 2019-11-29 江苏海事职业技术学院 一种基于双目视觉的微小目标空间位置标定方法
CN110823170A (zh) * 2019-11-12 2020-02-21 四川航天长征装备制造有限公司 基于双目视觉测量的运载火箭大部段调姿对接方法
CN111189391A (zh) * 2020-01-10 2020-05-22 天津大学 一种基于测量碳纤维轴线中点的坐标统一化方法
CN111207747A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 中国科学院沈阳自动化研究所 基于HoloLens眼镜的空间定位方法
CN111243021A (zh) * 2020-01-06 2020-06-05 武汉理工大学 基于多组合相机的车载视觉定位方法、***及存储介质
CN111256732A (zh) * 2020-03-01 2020-06-09 西北工业大学 一种用于水下双目视觉的目标姿态误差测量方法
CN111275770A (zh) * 2020-01-20 2020-06-12 南昌航空大学 基于一维靶标旋转运动的四目立体视觉***全局标定方法
CN111325801A (zh) * 2020-01-23 2020-06-23 天津大学 一种激光雷达和相机的联合标定方法
CN111435070A (zh) * 2019-01-14 2020-07-21 深圳中科飞测科技有限公司 转换关系的获取方法、检测设备及检测方法
CN111561868A (zh) * 2020-05-21 2020-08-21 郑州辰维科技股份有限公司 一种利用光学跟踪结构光扫描器实现天线型面非接触测量的方法
CN111948210A (zh) * 2019-05-17 2020-11-17 上海贝特威自动化科技有限公司 一种机械视觉缺陷检测方法及其***
CN111941425A (zh) * 2020-08-17 2020-11-17 沈阳飞机工业(集团)有限公司 基于激光跟踪仪和双目相机的机器人铣削***工件快速定位方法
CN112212784A (zh) * 2020-09-01 2021-01-12 长春工程学院 一种点激光位移传感器与双目相机坐标融合的方法及***
CN112504187A (zh) * 2020-11-13 2021-03-16 复旦大学 一种应用于移动测量的自主导航***和方法
CN112638251A (zh) * 2018-08-27 2021-04-09 季鹰 一种测量位置的方法
CN112665523A (zh) * 2020-11-24 2021-04-16 北京星航机电装备有限公司 一种复杂型面的联合测量方法
CN112683163A (zh) * 2020-12-03 2021-04-20 中国科学院光电技术研究所 一种适用于视觉测量相机的绝对位姿测量精度评估方法
CN112743524A (zh) * 2021-01-27 2021-05-04 上海应用技术大学 一种标靶装置、基于双目视觉测量的位姿检测***及方法
CN112991460A (zh) * 2021-03-10 2021-06-18 哈尔滨工业大学 一种用于获取汽车零件尺寸的双目测量***、方法及装置
CN113043332A (zh) * 2021-04-01 2021-06-29 哈尔滨工业大学(深圳) 绳驱柔性机器人的臂形测量***和方法
CN113048878A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 苏州因确匹电子科技有限公司 光学定位***、方法以及多视图三维重建***、方法
CN113175870A (zh) * 2021-04-23 2021-07-27 天津大学 用于多目视觉传感器全局标定的全局标定靶标及标定方法
CN113405568A (zh) * 2021-06-03 2021-09-17 中国农业大学 视觉测量***结构参数测量的方法、***及电子设备
CN113446934A (zh) * 2021-06-03 2021-09-28 中国人民解放军海军工程大学 一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法
CN113917477A (zh) * 2021-10-08 2022-01-11 安徽创谱仪器科技有限公司 光路的搭建方法
CN114001651A (zh) * 2021-10-21 2022-02-01 北京航空航天大学 一种基于双目视觉测量和先验检测数据的大型细长筒类构件位姿原位测量方法
CN115139283A (zh) * 2022-07-18 2022-10-04 中船重工鹏力(南京)智能装备***有限公司 基于随机标记点阵的机器人手眼标定方法
CN115507769A (zh) * 2022-05-24 2022-12-23 北京工业大学 融合视觉和光学原理的齿轮快速测量方法
WO2024125004A1 (zh) * 2022-12-15 2024-06-20 苏州中科先进技术研究院有限公司 无靶标四目立体视觉***全局标定方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1605829A (zh) * 2004-11-11 2005-04-13 天津大学 视觉测量***现场校准装置及校准方法
CN104197960A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 北京航空航天大学 一种激光跟踪仪视觉导引摄像机的全局标定方法
CN104457569A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 大连理工大学 一种大型复合板材几何参数视觉测量方法
CN104851104A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 大连理工大学 采用柔性靶标高速摄相机近景大视场标定方法
CN104897142A (zh) * 2015-06-11 2015-09-09 湖北工业大学 一种适用于双目或多目视觉尺寸测量的立体靶标
US20150304617A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 Electronics And Telecommunications Research Institute System for performing distortion correction and calibration using pattern projection, and method using the same
US20160071272A1 (en) * 2014-11-07 2016-03-10 National Institute Of Standards And Technology Noncontact metrology probe, process for making and using same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1605829A (zh) * 2004-11-11 2005-04-13 天津大学 视觉测量***现场校准装置及校准方法
US20150304617A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 Electronics And Telecommunications Research Institute System for performing distortion correction and calibration using pattern projection, and method using the same
CN104197960A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 北京航空航天大学 一种激光跟踪仪视觉导引摄像机的全局标定方法
US20160071272A1 (en) * 2014-11-07 2016-03-10 National Institute Of Standards And Technology Noncontact metrology probe, process for making and using same
CN104457569A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 大连理工大学 一种大型复合板材几何参数视觉测量方法
CN104851104A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 大连理工大学 采用柔性靶标高速摄相机近景大视场标定方法
CN104897142A (zh) * 2015-06-11 2015-09-09 湖北工业大学 一种适用于双目或多目视觉尺寸测量的立体靶标

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯其强 等: "基于自动定向棒和编码标志的像片概略定向", 《红外与激光工程》 *

Cited By (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108921901A (zh) * 2018-05-04 2018-11-30 北京航空航天大学 一种基于精密二轴转台和激光跟踪仪的大视场相机标定方法
CN108648232B (zh) * 2018-05-04 2022-03-25 北京航空航天大学 一种基于精密二轴转台的双目立体视觉传感器一体式标定方法
CN108648232A (zh) * 2018-05-04 2018-10-12 北京航空航天大学 一种基于精密二轴转台的双目立体视觉传感器一体式标定方法
CN108921901B (zh) * 2018-05-04 2022-03-22 北京航空航天大学 一种基于精密二轴转台和激光跟踪仪的大视场相机标定方法
CN112638251A (zh) * 2018-08-27 2021-04-09 季鹰 一种测量位置的方法
CN112638251B (zh) * 2018-08-27 2023-12-05 季鹰 一种测量位置的方法
CN111207747A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 中国科学院沈阳自动化研究所 基于HoloLens眼镜的空间定位方法
CN111207747B (zh) * 2018-11-21 2021-09-28 中国科学院沈阳自动化研究所 基于HoloLens眼镜的空间定位方法
CN109559355A (zh) * 2018-12-04 2019-04-02 北京航空航天大学 一种基于相机组的无公共视场的多相机全局标定装置及方法
CN109559355B (zh) * 2018-12-04 2021-08-10 北京航空航天大学 一种基于相机组的无公共视场的多相机全局标定装置及方法
CN110132132A (zh) * 2018-12-11 2019-08-16 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种多杆梯形六面体标准器
CN110132132B (zh) * 2018-12-11 2021-08-06 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种多杆梯形六面体标准器
CN111435070A (zh) * 2019-01-14 2020-07-21 深圳中科飞测科技有限公司 转换关系的获取方法、检测设备及检测方法
CN109540034A (zh) * 2019-01-14 2019-03-29 吉林大学 闭环一致单目主动视觉汽车形貌全局自由重建***与方法
CN109540033A (zh) * 2019-01-14 2019-03-29 吉林大学 闭环一致双目主动视觉汽车形貌全局自由重建***与方法
CN109900301A (zh) * 2019-04-02 2019-06-18 哈尔滨工程大学 一种动态环境下双目立体定位角度补偿方法
CN109900301B (zh) * 2019-04-02 2022-10-25 哈尔滨工程大学 一种动态环境下双目立体定位角度补偿方法
CN110017770A (zh) * 2019-04-18 2019-07-16 天津工业大学 一种应用于三坐标测量机的视觉检测标定方法
CN111948210A (zh) * 2019-05-17 2020-11-17 上海贝特威自动化科技有限公司 一种机械视觉缺陷检测方法及其***
CN110160444A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 西安飞机工业(集团)有限责任公司 一种飞机c型梁柔性检测装备及检测方法
CN110319771A (zh) * 2019-07-09 2019-10-11 爱驰汽车有限公司 在线测量方法、装置、***、电子设备、存储介质
CN110514114A (zh) * 2019-07-30 2019-11-29 江苏海事职业技术学院 一种基于双目视觉的微小目标空间位置标定方法
CN110440692A (zh) * 2019-08-27 2019-11-12 大连理工大学 激光跟踪仪与结构光3d扫描仪组合式测量标定方法
CN110823170A (zh) * 2019-11-12 2020-02-21 四川航天长征装备制造有限公司 基于双目视觉测量的运载火箭大部段调姿对接方法
CN110823170B (zh) * 2019-11-12 2021-08-06 四川航天长征装备制造有限公司 基于双目视觉测量的运载火箭大部段调姿对接方法
CN113048878B (zh) * 2019-12-27 2023-08-29 苏州因确匹电子科技有限公司 光学定位***、方法以及多视图三维重建***、方法
CN113048878A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 苏州因确匹电子科技有限公司 光学定位***、方法以及多视图三维重建***、方法
CN111243021A (zh) * 2020-01-06 2020-06-05 武汉理工大学 基于多组合相机的车载视觉定位方法、***及存储介质
CN111189391A (zh) * 2020-01-10 2020-05-22 天津大学 一种基于测量碳纤维轴线中点的坐标统一化方法
CN111275770A (zh) * 2020-01-20 2020-06-12 南昌航空大学 基于一维靶标旋转运动的四目立体视觉***全局标定方法
CN111325801B (zh) * 2020-01-23 2022-03-15 天津大学 一种激光雷达和相机的联合标定方法
CN111325801A (zh) * 2020-01-23 2020-06-23 天津大学 一种激光雷达和相机的联合标定方法
CN111256732A (zh) * 2020-03-01 2020-06-09 西北工业大学 一种用于水下双目视觉的目标姿态误差测量方法
CN111256732B (zh) * 2020-03-01 2023-03-14 西北工业大学 一种用于水下双目视觉的目标姿态误差测量方法
CN111561868A (zh) * 2020-05-21 2020-08-21 郑州辰维科技股份有限公司 一种利用光学跟踪结构光扫描器实现天线型面非接触测量的方法
CN111941425B (zh) * 2020-08-17 2023-02-10 沈阳飞机工业(集团)有限公司 基于激光跟踪仪和双目相机的机器人铣削***工件快速定位方法
CN111941425A (zh) * 2020-08-17 2020-11-17 沈阳飞机工业(集团)有限公司 基于激光跟踪仪和双目相机的机器人铣削***工件快速定位方法
CN112212784A (zh) * 2020-09-01 2021-01-12 长春工程学院 一种点激光位移传感器与双目相机坐标融合的方法及***
CN112212784B (zh) * 2020-09-01 2022-02-08 长春工程学院 一种点激光位移传感器与双目相机坐标融合的方法及***
CN112504187A (zh) * 2020-11-13 2021-03-16 复旦大学 一种应用于移动测量的自主导航***和方法
CN112504187B (zh) * 2020-11-13 2022-02-11 复旦大学 一种应用于移动测量的自主导航***和方法
CN112665523B (zh) * 2020-11-24 2022-04-19 北京星航机电装备有限公司 一种复杂型面的联合测量方法
CN112665523A (zh) * 2020-11-24 2021-04-16 北京星航机电装备有限公司 一种复杂型面的联合测量方法
CN112683163B (zh) * 2020-12-03 2022-06-28 中国科学院光电技术研究所 一种适用于视觉测量相机的绝对位姿测量精度评估方法
CN112683163A (zh) * 2020-12-03 2021-04-20 中国科学院光电技术研究所 一种适用于视觉测量相机的绝对位姿测量精度评估方法
CN112743524B (zh) * 2021-01-27 2022-11-25 上海应用技术大学 一种标靶装置、基于双目视觉测量的位姿检测***及方法
CN112743524A (zh) * 2021-01-27 2021-05-04 上海应用技术大学 一种标靶装置、基于双目视觉测量的位姿检测***及方法
CN112991460A (zh) * 2021-03-10 2021-06-18 哈尔滨工业大学 一种用于获取汽车零件尺寸的双目测量***、方法及装置
CN112991460B (zh) * 2021-03-10 2021-09-28 哈尔滨工业大学 一种用于获取汽车零件尺寸的双目测量***、方法及装置
CN113043332A (zh) * 2021-04-01 2021-06-29 哈尔滨工业大学(深圳) 绳驱柔性机器人的臂形测量***和方法
CN113175870A (zh) * 2021-04-23 2021-07-27 天津大学 用于多目视觉传感器全局标定的全局标定靶标及标定方法
CN113446934B (zh) * 2021-06-03 2022-05-17 中国人民解放军海军工程大学 一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法
CN113446934A (zh) * 2021-06-03 2021-09-28 中国人民解放军海军工程大学 一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法
CN113405568A (zh) * 2021-06-03 2021-09-17 中国农业大学 视觉测量***结构参数测量的方法、***及电子设备
CN113917477A (zh) * 2021-10-08 2022-01-11 安徽创谱仪器科技有限公司 光路的搭建方法
CN114001651A (zh) * 2021-10-21 2022-02-01 北京航空航天大学 一种基于双目视觉测量和先验检测数据的大型细长筒类构件位姿原位测量方法
CN114001651B (zh) * 2021-10-21 2023-05-23 北京航空航天大学 一种基于双目视觉测量和先验检测数据的大型细长筒类构件位姿原位测量方法
CN115507769B (zh) * 2022-05-24 2023-09-22 北京工业大学 融合视觉和光学原理的齿轮快速测量方法
CN115507769A (zh) * 2022-05-24 2022-12-23 北京工业大学 融合视觉和光学原理的齿轮快速测量方法
CN115139283B (zh) * 2022-07-18 2023-10-24 中船重工鹏力(南京)智能装备***有限公司 基于随机标记点阵的机器人手眼标定方法
CN115139283A (zh) * 2022-07-18 2022-10-04 中船重工鹏力(南京)智能装备***有限公司 基于随机标记点阵的机器人手眼标定方法
WO2024125004A1 (zh) * 2022-12-15 2024-06-20 苏州中科先进技术研究院有限公司 无靶标四目立体视觉***全局标定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107883870B (zh) 2019-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107883870B (zh) 基于双目视觉***和激光跟踪仪测量***的全局标定方法
CN103759670B (zh) 一种基于数字近景摄影的物体三维信息获取方法
CN100429476C (zh) 一种双传感器激光视觉三维测量***校准方法
CN106989669B (zh) 基于虚拟立体靶标的大视场高精度视觉***标定方法
CN102663763B (zh) 一种面向大视场高精度视觉测量的摄像机标定方法
CN105252341B (zh) 五轴数控机床动态误差视觉测量方法
CN109323650B (zh) 测量***中视觉图像传感器与光点测距传感器测量坐标系的统一方法
CN103759669B (zh) 一种大型零件的单目视觉测量方法
CN108594245A (zh) 一种目标物运动监测***及方法
CN108444449B (zh) 一种对具有平行线特征的目标空间姿态测量方法
CN103308028B (zh) 三轴气浮台姿态角双目立体视觉测量装置及其测量方法
CN1971206A (zh) 基于一维靶标的双目视觉传感器校准方法
CN101539397B (zh) 物体三维姿态的精密光学测量方法
CN104567666A (zh) 轧辊轴承座空间位置的测量方法
CN104075688A (zh) 一种双目立体凝视监控***的测距方法
CN104422425B (zh) 一种不规则外形物体空间姿态动态测量方法
CN103438798A (zh) 主动双目视觉***全局标定方法
CN105046715B (zh) 一种基于空间解析几何的线阵相机标定方法
CN104697463B (zh) 一种双目视觉传感器的消隐特征约束标定方法及装置
CN108269286A (zh) 基于组合立体标志的多相机位姿关联方法
CN106990776A (zh) 机器人归航定位方法与***
CN105139411A (zh) 基于四套共线约束标定尺的大视场相机标定方法
CN108022267A (zh) 一种摄像机标定装置及标定方法
CN113724337A (zh) 一种无需依赖云台角度的相机动态外参标定方法及装置
Zhang et al. Global Measurement Method for Large‐Scale Components Based on a Multiple Field of View Combination

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Global calibration method based on binocular vision system and laser tracker measurement system

Granted publication date: 20191203

Pledgee: Chengdu SME financing Company Limited by Guarantee

Pledgor: SICHUAN LEAD INDUSTRIAL INFO TECH CO.,LTD.

Registration number: Y2024980013396