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  • 光平面标定

    2017-01-04 16:07:50
    结构光平面标定matlab代码
  • 光平面标定代码,含注释完整版
  • 基于MATLAB的激光光平面标定MATLAB源码,注解详细,可复制调用。 基于steger的线条中心线提取 统一于相机坐标系下进行线性拟合光平面 函数有详细说明注解。 为了满足很多使用者需求,主函数最下面添加如下即可得到...
  • 结构光平面标定是结构光三维视觉测量中的重要环节。传统的标定方法需要昂贵的设备,效率低下,步骤复杂。提出了一种新的三维视觉系统中结构光平面的标定方法。该方法仅使用一个简单的二维平面靶标,在保证靶标与结构...
  • 为提高标定精度,提出一种基于直线空间变换的光平面标定方法。首先利用互相关模板与5点滑动平均法提取激光条纹中心,然后采用正交回归法拟合图像中的光条直线方程。通过平面单应性变换获得靶标面光条直线方程,进一步再...
  • 光平面标定.rar

    2019-06-30 12:00:00
    线结构光光平面标定,求出光平面在相机坐标系中的相对位置。
  • openCV光平面标定——空间平面拟合

    千次阅读 2019-08-28 18:31:47
    //定义用来储存平面参数的数组 cvFitPlane(points_mat, plane12);//调用方程 我们拟合出来的方程:Ax+By+Cz=D 其中 A=plane12[0], B=plane12[1], C=plane12[2], D=plane12[3], 这是要注意的方程的表示

    //Ax+by+cz=D
    void cvFitPlane(const CvMat* points, float* plane){
    // Estimate geometric centroid.
    int nrows = points->rows;
    int ncols = points->cols;
    int type = points->type;
    CvMat* centroid = cvCreateMat(1, ncols, type);
    cvSet(centroid, cvScalar(0));
    for (int c = 0; c<ncols; c++){ //用地址的形式才能实现先列后行的操作,如果用Mat型只能先行后列
    for (int r = 0; r < nrows; r++)
    {
    centroid->data.fl[c] += points->data.fl[ncolsr + c];
    }
    centroid->data.fl[c] /= nrows;
    }
    // Subtract geometric centroid from each point.
    CvMat
    points2 = cvCreateMat(nrows, ncols, type);
    for (int r = 0; r<nrows; r++)
    for (int c = 0; c<ncols; c++)
    points2->data.fl[ncolsr + c] = points->data.fl[ncolsr + c] - centroid->data.fl[c];
    // Evaluate SVD of covariance matrix.
    CvMat* A = cvCreateMat(ncols, ncols, type);
    CvMat* W = cvCreateMat(ncols, ncols, type);
    CvMat* V = cvCreateMat(ncols, ncols, type);
    cvGEMM(points2, points, 1, NULL, 0, A, CV_GEMM_A_T); //points也要为CVMat型
    cvSVD(A, W, NULL, V, CV_SVD_V_T);
    // Assign plane coefficients by singular vector corresponding to smallest singular value.
    plane[ncols] = 0;
    for (int c = 0; c<ncols; c++){
    plane[c] = V->data.fl[ncols*(ncols - 1) + c];
    plane[ncols] += plane[c] * centroid->data.fl[c];
    }
    // Release allocated resources.
    cvReleaseMat(¢roid);
    cvReleaseMat(&points2);
    cvReleaseMat(&A);
    cvReleaseMat(&W);
    cvReleaseMat(&V);
    }

    调用的方式:
    [cpp] view plain copy

    CvMatpoints_mat = cvCreateMat(X_vector.size(), 3, CV_32FC1);//定义用来存储需要拟合点的矩阵
    for (int i=0;i < X_vector.size(); ++i)
    {
    points_mat->data.fl[i
    3+0] = X_vector[i];//矩阵的值进行初始化 X的坐标值
    points_mat->data.fl[i * 3 + 1] = Y_vector[i];// Y的坐标值
    points_mat->data.fl[i * 3 + 2] = Z_vector[i];// Z的坐标值

        }  
        float plane12[4] = { 0 };//定义用来储存平面参数的数组   
        cvFitPlane(points_mat, plane12);//调用方程   
    

    我们拟合出来的方程:Ax+By+Cz=D
    其中 A=plane12[0], B=plane12[1], C=plane12[2], D=plane12[3],

    这是要注意的方程的表示

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  • 在α和β平面分别对标定板进行拍照多幅图片(我采集了13幅)进行相机标定,得到十三组标定板坐标系相对于相机的坐标系的转换向量,以平移向量的x,y,z坐标作为阿尔法平面上的点,使用最小二乘法进行拟合得到阿尔法...

    在这里插入图片描述

    线激光平面拟合图像
    在这里插入图片描述
    在单目视觉中会丢失掉焊缝的深度信息,为了后续求解焊缝的世界坐标则需要先求解出焊缝的深度信息才可以进行坐标计算。
    在α和β平面分别对标定板进行拍照多幅图片(我采集了13幅)进行相机标定,得到十三组标定板坐标系相对于相机的坐标系的转换向量,以平移向量的x,y,z坐标作为阿尔法平面上的点,使用最小二乘法进行拟合得到阿尔法平面方程,同理得到β平面方程。将线激光分别打到α和β平面,求出激光条纹的像素坐标,并转换到相机坐标系中,利用这些坐标拟合出线激光平面在相机坐标系下的方程。则在焊缝图片处理过程中,利用图像处理算法求出焊缝特征点的像素坐标转化至相机坐标系,利用激光平面方程进而求出该特征点在相机坐标系的z坐标,进而进行焊缝特征点的坐标转换与计算。

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  • 报道了掠入射软X光平面镜反射率标定实验.实验利用北京同步辐射装置(BSRF)-3W1B束线及反射率计靶室,在束流35 mA~110mA、贮存环电子能量2 GeV专用光运行模式下,在50 eV~850eV能区分四个能段,进行了5°掠入射Ni平面镜...
  • 重点讨论了线结构光传感器标定方法中的三个问题: 标定靶物、光平面标定方法以及标定精度评定方法的比较。首先, 总结了常用的标定靶物类型及其标定特点, 为标定靶物的选型提供参考;然后, 按照标定靶物和传感器标定时...
  • 现有的二维视觉测量方法将平面标定过程及测量过程分步进行,测量平面与标定平面存在离面位移,通常需要精密的约束装置对标定靶标及待测物进行校准操作。为简化二维视觉测量过程并抑制离面位移,提出一种即时平面标定...
  • 本文在简介软X掠入射平面反射镜基本工作原理及其制备的基础上,着重阐述了镍平面镜的反射率标定过程,给出了标定结果且用于激光-等离子体亚仟X辐射谱测量,提高了能谱测量精度.
  • 单目-线激光三维扫描系统中光刀平面标定线结构有结构简单、精度高、测速快等特点,被广泛应用于三维重建领域。线结构三维扫描系统由一个相机和一个线结构投射器构成,线结构投射器将线结构投射到被测...

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    单目-线激光三维扫描系统中光刀平面的标定
    线结构光有结构简单、精度高、测速快等特点,被广泛应用于三维重建领域。线结构光三维扫描系统由一个相机和一个线结构光投射器构成,线结构光投射器将线结构光投射到被测物体表面,相机采集带有线激光的被测物体图像,根据相机和线激光投射器间的相对位置关系,使用激光三角法计算出激光线上的点在相机坐标系下的坐标。激光三角法原理
    如下图所示,线激光投射的扇形区域可以看作是一个平面,而对于相机采集到的光条图像中,光条上的每个像素点通过逆投影变换可以计算出一条光线,如果我们知道了光刀平面方程和光线方程,就可以使用线面相交法计算出该像素点的三维坐标。

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    计算光线方程
    在相机小孔成像模型中,世界坐标系下的一点坐标可以经过如下变换转换到图像坐标系中:

    495f5aef4b19f336308d1e58da062339.png

    该方程组在空间几何上其实代表的就是一条直线,可以这样来理解:方程组的第三个方程为了将方程组表示位矩阵形式而引入的,实际上并没有什么几何意义。而方程组中的第一个方程是三元一次方程,代表的是一个平面;方程组中的第二个方程也是三元一次方程,代表的也是一个平面。因此,两个方程的联立的结果就是两个平面的相交直线。所以,此处的光线方程可以很容易计算出来。计算光刀平面的方程
    在代数几何中,如果想要计算出一个平面的方程的话,需要知道平面上的3个不共线点。而对于线激光系统中平面方程的计算,由于计算出的点坐标都是带有噪声的,因此需要使用远大于3的点集使用最小二乘法来拟合平面方程。那么具体如何计算出光刀平面上的点集呢?请接着往下看。 在单目视觉中,通常是不具有计算深度信息的功能的,更何况我们所要求的三维点是用来标定光刀平面的,对精度要求是比较高的。 因此,精确计算三维坐标的方法只能是借助标定板的平面约束,从而计算出标定板上任一点的三维坐标。 以下位标定流程:
    1.将相机和激光器固定起来,使其不能产生相对移动;
    2.使用张正友标定方法进行相机标定;
    3.光刀图片拍摄:
    2.1 将标定板放在测量视场中,线激光关闭,相机拍摄没有激光条纹的标定板图像;
    3.2 线激光打开,相机拍摄含有激光条纹的标定板图像;

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    3.3 改变标定板位姿(主要是旋转和z方向上移动),继续3.1-3.2过程,拍摄7-10组图像;
    3.4 对于每组图像中,使用没有激光条纹的标定板图像计算出标定板平面的方程,使用含有激光条纹的标定板图像计算出每个像素点对应的光线方程,使用线-面相交法计算出光刀平面上的三维点坐标;
    3.5 将3.4中计算出的所有三维点坐标进行最小二乘平面拟合,计算的结果即为光刀平面的方程。

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    展开全文
  • 现有的线结构光传感器标定方法中,结构光平面上标定点的计算精度将会直接影响到传感器最终的标定精度。提出了一种基于共面靶标的线结构光传感器标定新方法,该方法无需计算光平面上的标定点,也无需反复计算摄像机的...
  • 为解决现有基于主动视觉方法标定手眼矩阵和结构光平面操作较复杂的问题,提出一种基于主动视觉的同时标定手眼矩阵和光平面的方法。通过精确控制机器人做两次相互正交的平移运动,求解手眼矩阵的旋转部分;而后通过两...
  • 激光雷达半自动外参数标定。 在Ubuntu16.04和18.04已测试。 ...半自动校准原理: 单激光雷达安装外参自标定,使用ROS平台,带... 地平面分割 计算变换矩阵 系统评价 https://blog.csdn.net/hgz_gs/article/details/113
  • 1、总体思路:两步标定法:(1)利用张正友的多平面标定法,对摄像机的内参数与外参数包括径向畸变和切向畸变参数进行标定,精度能够得到较高的保证。(2)对结构光平面进行标定,摄像机标定完成后进行光平面上已知长度...

    1

    、总体思路:

    两步标定法:

    (

    1

    )利用张正友的多平面标定法,

    对摄像机的内参数与外参数包括径向畸

    变和切向畸变参数进行标定,精度能够得到较高的保证。

    (

    2

    )

    对结构光平面进行标定,摄像机标定完成后进行光平面上已知长度

    直线段的图像采集,

    并通过一定的图像处理手段获取该线段的两个端点在图像上

    的像素坐标。至少采集两张这样的图片后即可进行线结构光光平面参数的求解。

    所需要获取的数据可以至少只有三条结构光光平面上的空间直线段的长度和其

    对应在成像平面上的端点像素坐标。

    2

    、具体实现过程:

    (

    1

    )摄像机参数标定:

    利用张正友多平面的标定方法求求解出相机的内外参数。

    (利用工件测量

    程序的标定代码或者用肖志鹏学长针对本相机的标定代码)

    (

    2

    )结构光平面标定:

    已知条件:

    A

    相机坐标系和结构光光平面坐标系为同一坐标系;

    B

    Line1

    line2

    line3

    为结构光平面中不共线的三条已知长度的额线段(结构光

    固定不动,在空间内移动画有线段的标定板获得这三条线段);

    C

    在成像平面中三条线段的投影可以获得,进而能通过获得∠

    A1OB1

    、∠

    A2OB2

    A3OB3

    原理和实现过程:

    展开全文
  • 为提高线结构传感器(LSLS)的标定精度, 提出了一种基于平面参考靶标的标定方法。给出了相机坐标系下参考靶标点中心坐标及激光平面方程的计算方法; 将参考靶标点中心向激光平面投影, 并以左下角投影点为原点建立世界...
  • 单目-线激光三维扫描系统中光刀平面标定 线结构有结构简单、精度高、测速快等特点,被广泛应用于三维重建领域。线结构三维扫描系统由一个相机和一个线结构投射器构成,线结构投射器将线结构投射到被测...
  • 线结构标定(halcon)

    千次阅读 2019-12-21 20:27:55
    halcon 中有一个例子可以直接完成 线结构的所有标定; 包括 1.相机内外参数的标定 2.激光平面参数的标定(最小拟合二乘的4个参数) 3.相机和运动模组之间的标定 想想之前用opencv 做了同样的事情,拍摄等多...
  • 2第二章格雷码编码结构三维测量原理2.3...对于世界坐标系中物体上的某一点,根据摄像机成像模型可以获得其在二维图像平面内坐标信息(x,y)以及此像素点处的编码值信息,根据系统标定参数,基于三角变换,即可求...
  • 由一些与相机标定类似,只需要一块标定板,网站提供matlab工具包:http://www.cs.cmu.edu/~ranjith/lcct.html. 算法思路很简单,先采集十张左右的数据,分别寻找标定板在相机和激光中的对应平面方程,求解约束方程获...
  • 为实现基于投影仪和摄像机的结构光视觉系统连续扫描,需要计算投影仪投影的任意光平面与摄像机图像平面的空间位置关系,进而需要求取摄像机光心与投影仪光心之间的相对位置关系。求取摄像机的内参数,在标定板上选取...
  • 为了校准所有结构化的光平面,首先应根据共面参考目标上不同位置的点对其中的两个进行校准。 在模型中,将摄影机坐标视为全局世界坐标,并且将所有局部世界坐标转换为摄影机坐标,以便可以在摄影机坐标中重建所有点...
  • 目录激光雷达外参数自标定选取大致地面数据地平面分割计算变换矩阵系统评价参数输出校准效果资源下载 激光雷达外参数自标定 基于激光雷达的车载三维重建系统和感知系统工作时需要对激光雷达的外参数(三个旋转参数...
  • 该方法通过避免光条与靶标参照物上的棋盘相交,提高了特征点的提取精度,并通过增加用于拟合光平面的特征点数量来提高标定的精度。连接光条中心任意特征点与相机中心以形成一条直线;联立直线方程与靶标参照物平面方程,...
  • 针对大尺寸三维物体的测量需求,提出了一种超大尺度的线结构传感器标定方法。使用平面靶标标定出摄像机内参数的初值,以相邻两控制点之间的距离为约束用LM 优化算法对初值进行优化;采用准一维靶标进行结构参数...
  • 通过拍摄一个与线结构相交并以不同姿态随机自由移动的平面靶标的图像(至少3 幅),就可同时实现三维视觉传感器CCD 和激光平面的快速标定。该方法不必求解标定点坐标,方便、快捷、简单,可实现自动化,标定精度高...

空空如也

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光平面标定