高精度立体视觉传感器标定新技术

"本文介绍了一种新的立体视觉测量高精度标定方法，旨在提高通用摄像机和立体视觉传感器的标定精度。这种方法不需要预先设定初始参数，而是通过投影矩阵计算摄像机参数，并结合镜头畸变的标定模型，实现通用摄像机的标定。在立体视觉传感器的三维测量模型基础上，利用目标距离约束建立结构参数的优化目标函数，以最小化空间距离偏差，从而达到传感器现场高精度标定的目的。实验结果显示，该方法具有较高的标定精度，标定后的传感器空间距离测量相对误差小于0.45%。" 立体视觉是一种利用两个或多个不同视角获取的图像来获取物体三维信息的技术。在该技术中，高精度的标定是至关重要的，因为它直接影响到测量的准确性和可靠性。传统的标定方法通常需要预先设定一些初始参数，但这种新方法消除了这个需求，使得标定过程更加自动化和简便。 该方法首先通过投影矩阵计算出摄像机参数的初始值，投影矩阵是描述图像像素坐标如何映射到三维世界坐标的关键数学工具。接着，考虑到实际拍摄过程中镜头的畸变效应，引入了镜头畸变的标定数学模型来校正这些失真，这对于提高测量精度至关重要。 在立体视觉传感器的三维测量模型中，研究人员引入了目标距离约束。这是一种优化策略，它在标定过程中考虑了实际测量目标的距离信息，通过构建一个以空间距离偏差最小化为目标的优化问题，求解得到最佳的结构参数。这种方法可以有效地适应现场环境的变化，确保在各种条件下都能获得高精度的测量结果。 实验验证了该方法的有效性，标定后的传感器在空间距离测量上的相对误差仅为0.45%，这表明该方法的精度远超常规标准，对于需要高精度立体视觉应用的领域，如机器人导航、自动驾驶、工业检测等，都具有极大的价值和潜力。 这种新的立体视觉测量高精度标定方法通过创新的算法和优化策略，克服了传统标定方法的局限性，提高了标定效率和精度，为立体视觉系统在实际应用中的性能提升提供了坚实的基础。