一种基于运动的线结构光视觉测量系统标定方法.pdf

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1、第24卷第4期传感技术学报V01．24No．42011年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2011ACalibrateMethodofLineStructuredLightVisualMeasurementSystemBasedonMotionL／UTao，，JIAGang，WANGZongyi／1．CollegeofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；、＼2．Colleg

2、eofShipbuildingEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China]Abstract：AlinestructuredlightvisualmeasurementsystembasedonCartesian-coordinaterobotwasproposedforthree—dimensionaldigitalmeasurementofhullblock．Bycontrollingrobotmotion，linestru

3、cturedlightvisualsensorinstalledOUtherobotterminalcapturedimagesofstableplanartargetandtheposetransformationparametersbe—tweencameracoordinatesystemandrobotcoordinatesystemwerecalibrated．AtthesametimethefeaturepointCO—ordinatesontheplanartargetwereachi

4、evedwithcrossratioinvariabilitytheory，thenstructuredlightparameterswascalibrated．Bymeasuringexperimentsofknownstandardparts，theeasilyrealizedmethodisprovedeficientandcanmeettheprecisionrequirementsofdigitalmeasurementsystemforhullblock．Keywords：linestr

5、ucturedlightvisualsensor；calibration；non—lineariterativemethod；leastsquarefittingEEACC：7210；7130doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．04．029一种基于运动的线结构光视觉测量系统标定方法半刘涛，贾刚，王宗义，1．哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨150001；、＼2．哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨150001／摘要：针对船体分段数字化测量提出了一种基于直角坐标机器人的线结

6、构光视觉测量系统。通过控制机器人的运动，安装在其末端的线结构光视觉传感器对固定的平面靶标成像，实现了摄像机坐标系与机器人坐标系位姿关系标定；同时利用交比不变性原理获取平面靶标上的特征点坐标，完成了结构光平面参数的标定。该方法易于实现，通过对已知的标准工件进行测量实验，证明提出的标定方法是有效的，能够满足船体分段数字化测量的精度要求。关键词：线结构光视觉传感器；标定；非线性迭代；最小二乘拟合中图分类号：Tp391文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)04—0624—05结构光视觉传感器

7、不仅具有快速、精确、抗干扰题已成为研究热点。现有的方法基本上是分别利用性好等优点，而且结构简单、易于实现，在工业检测不同的靶标实现摄像机与机器人坐标系位姿标定和中被广泛采用。本文针对船体分段三维数字化测结构光平面参数标定。文献[1—3]分别提出了结构量，将结构光视觉传感器安装在机器人末端上，构建光视觉测量机器人的手眼标定方法。文献[4]提出了基于直角坐标机器人的视觉测量系统。在系统构了基于运动的手眼系统结构光参数标定，实现了关建完毕后，面临的一个主要任务就是系统标定。如节式机器人手臂末端的结构光视觉

8、传感器参数标何方便准确地进行系统参数标定是视觉测量的关键定，该方法采用固定靶标，摄像机在不同姿态拍摄靶技术以及研究热点问题。线结构光视觉测量系统标标，但需要手动测量激光平面上两点间距离。文献定技术的研究包括两部分内容：一是线结构光视觉[5—6]分别提出了基于交比不变性原理获取线结构传感器与机器人坐标系的位姿关系标定；另一部分光视觉传感器光平面上特征点三维坐标的方法，由是线结构光视觉传感器的标定。于采用的是特殊的三维标定物，只能获取有限的标结构光视觉传感器与机器人配合运