线结构光测量系统标定--导轨

光平面标定原理可查看之前的博文《光平面标定》,光条中心提取可参考线结构光专栏光条中心提取系列的文章,相机标定参考相机标定专栏中的博文。(欢迎进Q群交流:874653199)

线结构光测量系统(指一个线结构光传感器与一个一维导轨平台组成的测量系统)的标定主要可分为两部分,一是线结构光传感器本身的标定,二是线结构光传感器与一维导轨平台之间的标定。

传感器的标定主要为相机标定(为了增加景深,镜头偏转,使用沙姆定律对相机进行标定),光平面标定(高精度测量考虑光平面为曲面等情况)。相机标定参考相机标定专栏的博文,光平面标定参考线结构光专栏光平面标定博文。

线结构光与一维导轨平台的标定,该标定的主要内容为标定导轨在xyz三个方向上的速度(导轨做匀速运动)。线结构光与导轨之间的标定步骤如下:

1.将标定板放置在导轨上,控制导轨进行匀速运动;

2.相机每隔固定时间采集标定板图像;

3.提取每幅标定板图像的特征点;

4.使用PNP估计位姿,然后将标定板上的特征点坐标转换至相机坐标系下;

5.提取某个特征点的相机坐标下的一系列坐标,计算每两个相邻点之间的差值,并将所有差值取均值,除以固定的时间间隔,即可得到需要在xyz三个方向上的速度值。(以上为一个特征点算出的速度,可多个特征点算出再取均值)

标定数据如下图所示:

标定板平移数据

标定结果:

速度值

重建场景:

场景

点云结果:

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