单目结构光测距标定方法总结
单目摄像头测距原理
单目摄像头测距原理单目摄像头是指只有一个镜头的摄像头,它可以通过图像处理技术实现测距功能。
在现实生活中,我们经常会遇到需要测量距离的情况,比如自动驾驶汽车需要测量前方障碍物的距离,无人机需要测量地面的高度等。
而单目摄像头测距技术的应用,正是为了满足这些需求。
接下来,我们将介绍单目摄像头测距的原理及其实现方法。
单目摄像头测距的原理主要是利用图像中的视差信息来计算距离。
视差是指当我们从不同位置观察同一物体时,由于视角的改变而导致物体在图像中位置的偏移。
通过分析这种视差,我们可以推断出物体与摄像头的距离。
具体来说,单目摄像头测距的原理可以分为以下几个步骤:1. 视差计算,首先,我们需要从单目摄像头获取到图像,并对图像进行处理,提取出图像中的特征点。
然后,我们通过比较这些特征点在不同位置的位置偏移,计算出视差信息。
2. 距离推断,根据视差信息,我们可以利用三角测量原理推断出物体与摄像头的距离。
通过已知的摄像头参数和视差信息,我们可以计算出物体的距离。
3. 距离修正,由于单目摄像头测距存在一定的误差,我们通常需要进行距离修正。
这可以通过使用其他传感器获取准确的距离信息,然后校正单目摄像头的测距结果。
实现单目摄像头测距的方法有很多种,其中比较常见的包括立体视觉法、运动视差法和结构光法等。
立体视觉法通过使用两个摄像头来模拟人类的双眼视觉,从而实现距离测量。
运动视差法则是利用摄像头和物体之间的相对运动来计算视差,从而推断出距离。
而结构光法则是通过投射特定图案到物体表面,然后利用摄像头捕捉图案的形变,从而计算出物体的距离。
总的来说,单目摄像头测距是一种基于图像处理技术的距离测量方法,它通过分析图像中的视差信息来推断物体与摄像头的距离。
虽然单目摄像头测距存在一定的局限性,比如对光照条件和物体表面的要求较高,但在许多应用场景下仍具有重要的意义。
随着图像处理技术的不断发展,相信单目摄像头测距技术将会得到进一步的完善和应用。
单目视觉测量弹目间距及优化方法
单目视觉测量弹目间距及优化方法一、单目视觉测量弹目间距1. 定义单目视觉测量弹目间距,是指使用一台单目视觉系统,结合较好的光源及摄像机,根据图像的几何结构,测量物体表面弹目间的距离,实现物体尺寸检测的一种方法。
它不仅可以测量物体表面孔洞、特征尺寸大小及距离,而且还可以进行二维码、条形码验证、识别以及带缺陷的数据库比对等操作。
2. 原理单目视觉测量弹目间距的工作原理是:通过物体的几何结构来测量物体表面弹目间的距离,以满足测量需求。
首先,设置好单目视觉系统,然后通过它拍摄到物体表面弹目的图像;根据图像中弹目间的尺寸或形状,使用图像处理和图像识别技术,在图像中提取出其间的距离。
通过该方法计算出平均距离,以此得出物体表面弹目间的距离。
3. 特点(1) 耗时短,快速有效地检测形状和尺寸;(2) 精度高,测量精度可达到0.1um;(3) 操作简单,无需消耗大量人力物力,可以持续自动测量;(4)可以自动进行识别判断,实现质量管理。
二、优化方法1. 确定好拍摄环境要测量物体表面弹目间的距离,即使使用单目视觉系统也需要一定的环境条件才能保证测量精度。
首先设备摄像头应有较好的分辩率和自动曝光功能,以此来确保摄像机拍摄到的图像清晰,给之后识别提供较好的判断条件;其次,视觉系统环境下的光照应该均匀,之后图像处理、图像识别等步骤都可以得到较为理想的效果;最后,环境温度也会影响设备拍摄到的图像,因此,在拍摄时,也要把环境温度这一因素考虑进来,确保拍摄仪器能拍摄到清晰的图像。
2. 进行拍摄拍摄时注意物体表面应垂直拍摄,有助于准确捕捉到物体表面的几何结构,以便进行后期的图像处理和图像识别;其次,在拍摄之前务必确保拍摄设备是否正确,如果出现变形现象,可以通过调整拍摄距离,光源的强弱及设备的角度等来进行调整,确保图像清晰,给后期的图像处理提供充足的信息。
最后,要注意拍摄好比例,以保证图像处理和视觉测量的精度。
3. 图像处理图像处理是视觉测量系统中非常重要的一步,它是为了确保准确识别环境及测量仪器中出现的干扰而进行处理。
单目结构光系统中标定方法研究
硕士学位论文单目结构光系统中标定方法研究作者姓名:伍明指导教师: 杨平研究员中国科学院光电技术研究所学位类别: 工学硕士学科专业: 信号与信息处理培养单位: 中国科学院光电技术研究所2020年6 月Research on calibrtion method in Monocular Structure LightSystemA thesis submitted toUniversity of Chinese Academy of Sciencesin partial fulfillment of the requirementfor the degree ofMaster of Science in Engineeringin Signal and Information ProcessingByWu MingSupervisor:Professor Yang PingInstitute of Optics and Electronics,The Chinese Academy of SciencesJune 2020摘要摘要随着测量技术和计算机的发展,三维测量逐渐成为计算机视觉的一个重要研究领域。
通过三维测量技术能够实现文物保护、人脸检测、工业检测以及智能制造。
结构光测量因与被测目标不直接接触,具有精度高、速度快等优点,成为了目前主流的三维测量方法。
本文针对现有的结构光系统标定精度不高的问题,以结构简洁、紧凑的单目结构光系统为基础,对影响测量精度的棋盘格标定板图像角点的提取方法、相机以及系统的标定方法进行了研究。
首先,在深入调研了结构光系统中相机标定和系统标定方法的基础上,根据各坐标系间的关系及相机标定的原理,分析了相机的数字成像模型和畸变模型。
将投影仪成像模型视为逆向的相机成像模型,建立了相机与投影仪相结合的系统测量模型,为相机和投影仪以及系统的标定奠定了理论基础。
接着,将相机获取的棋盘格标定板图像角点的二维像素坐标与世界坐标系下的三维坐标联系在一起,重点研究了棋盘格标定板图像角点的提取方法。
单目测量方法
二、单目测距原理
单目相机测距常用或者说实用的方法就是相似三角形法,为了让大家更好地理解程序,这里简单说一下相似三角形法。
相似三角形:假设我们有一个宽度为 W 的目标或者物体。
然后我们将这个目标放在距
离我们的相机为 D 的位置。
我们用相机对物体进行拍照并且测量物体的像素宽度 P 。
这样我们就得出了相机焦距的公式:
F = (P x D) / W
举个例子,假设我在离相机距离 D = 24 英寸的地方放一张标准的 8.5 x 11 英寸的 A4
纸(横着放;W = 11)并且拍下一张照片。
我测量出照片中 A4 纸的像素宽度为 P = 249 像素。
因此我的焦距 F 是:
F = (248px x 24in) / 11in = 543.45
当我继续将我的相机移动靠近或者离远物体或者目标时,我可以用相似三角形来计算
出物体离相机的距离:
D’ = (W x F) / P
为了更具体,我们再举个例子,假设我将相机移到距离目标 3 英尺(或者说 36 英寸)
的地方并且拍下上述的 A4 纸。
通过自动的图形处理我可以获得图片中 A4 纸的像素距
离为 170 像素。
将这个代入公式得:
D’ = (11in x 543.45) / 170 = 35 英寸
或者约 36 英寸,合 3 英尺。
从以上的解释中,我们可以看到,要想得到距离,我们就要知道摄像头的焦距和目标
物体的尺寸大小,这两个已知条件根据公式:
D’ = (W x F) / P
得出目标到摄像机的距离D,其中P是指像素距离,W是A4纸的宽度,F是摄像机
焦距。
结构光测量系统的标定方法综述
结构光测量系统的标定方法综述刘顺涛;骆华芬;陈雪梅;徐静【摘要】结构光测量技术具有无接触、测量速度快、测量精度较高且成本较低等优点而被广泛应用到各个领域.结构光测量系统的精度取决于系统标定精度.综述了结构光测量系统的现有标定方法,即基于矩阵变换的摄影测量法、基于几何关系的三角测量法和多项式拟合法.摄影测量法可以进一步分为伪相机法、逆向相机法和光平面法.从误差扩散、对投影仪标定的依赖性、精密辅助标定装置、操作复杂度等方面对上述标定方法进行了对比.指出标定方法的研究趋势是从实验室方法向现场标定技术的转变,要求标定装置简单、标定过程便捷、标定时间快速且精度高.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2015(039)002【总页数】7页(P252-258)【关键词】测量与计量;结构光;标定;误差【作者】刘顺涛;骆华芬;陈雪梅;徐静【作者单位】成都飞机工业(集团)有限责任公司制造工程部,成都610092;清华大学机械工程系,北京100084;成都飞机工业(集团)有限责任公司制造工程部,成都610092;清华大学机械工程系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TN247Key words:measurement and metrology; structured light; calibration; error E-mail:***************基于结构光的3维测量系统是一种利用特定光源照射目标形成人工特征,由摄像机采集这些特征进行测量的系统。
通过编码可以使光源投射出的图案具有特定结构(投射光被称为结构光)。
基于结构光的3维测量系统主要由投影仪(或光栅机)、摄像机和计算机组成。
测量时,投影仪将一定相位编码的结构光图像投射到被测工件表面,结构光图像会因为被测工件的表面高低不同而发生畸变,摄像机捕获变形的结构光图像,并利用三角测量法求解出工件表面的3维形状和轮廓。
根据投射图像的不同,可以分为点结构光[1]、线结构光[2]、多线条结构光[3]、面结构光[4-5]。
单目摄像头测距原理
单目摄像头测距原理一、背景介绍单目摄像头是一种常用的视觉传感器,可以通过图像处理来获取物体的距离信息。
本文将详细介绍单目摄像头测距的原理以及相关技术。
二、单目摄像头测距的原理单目摄像头测距主要基于三角测距原理,通过获取物体在图像中的像素变化或视差来计算物体的距离。
以下是单目摄像头测距的基本原理:1. 视差原理视差是通过观察物体在两个不同位置下的图像差异来测量物体距离的方法之一。
当我们用一只眼睛观察距离较近的物体时,可以观察到物体在两个眼睛之间的位置差异。
单个摄像头可以模拟这个过程,通过分析图像中的像素差异来计算物体的距离。
2. 相机标定在进行单目摄像头测距之前,首先需要进行相机标定。
相机标定是通过确定相机的内外参数来建立摄像头与真实世界之间的转换关系。
通过相机标定可以得到相机的焦距、畸变参数等信息,为后续的测距工作提供基础。
3. 物体特征提取在进行测距之前,需要首先对物体进行特征提取。
常用的物体特征包括角点、边缘等。
通过提取物体的特征点,可以提高测距的准确性。
4. 视差计算视差计算是单目摄像头测距的关键步骤。
通过对特征点的像素坐标进行计算,可以得到物体在图像中的视差值。
视差值与物体的距离成反比,即视差越大,物体距离越近。
5. 距离计算在计算得到视差值之后,可以通过已知的相机参数和三角测量原理来计算物体的距离。
根据视差与物体距离的关系,可以建立视差与实际距离之间的映射关系。
根据此映射关系,可以通过视差值计算出物体的实际距离。
三、单目摄像头测距的应用单目摄像头测距技术在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 智能驾驶在自动驾驶领域,单目摄像头常用于车辆和行人的距离测量。
通过测量前方物体的距离,可以帮助车辆做出相应的决策,如避障、跟车等。
2. 工业自动化在工业自动化中,单目摄像头可以用于测量物体的距离和尺寸。
通过测量物体的距离,可以实现自动化生产线上的物料识别和定位,提高生产效率和质量。
单目摄像机标定方法
单目摄像机标定方法《嘿,单目摄像机标定秘籍来啦!》嘿,我的好哥们儿/好姐妹儿!今天我来给你唠唠单目摄像机标定这个神奇的事儿,这可是我的独家秘籍哦!首先啊,咱得准备好工具,就像你出门得带钥匙一样重要。
咱得有个标定板,这玩意儿就像是单目摄像机的好朋友,能帮它找到自己的定位。
然后呢,把这个标定板放好,放得稳稳当当的,可别让它东倒西歪的,不然单目摄像机都不知道该咋对焦啦!这就好比你走路,路要是歪歪扭扭的,你不得摔跟头啊。
接下来,就是让单目摄像机开始工作啦!让它对着标定板一顿猛拍,就像你看到好吃的猛吃一样。
哈哈,别笑,真的很形象好不好!这时候单目摄像机就会把标定板的各种信息都记录下来。
在这过程中啊,你可得注意了,别让什么奇怪的东西挡在摄像机前面,不然它就像被人蒙上了眼睛,啥都看不清啦。
我跟你说,我有一次就不小心把我的臭袜子扔到镜头前面了,哎呀妈呀,那拍出来的都是啥呀!拍完之后呢,就得开始分析这些照片啦。
这就像是你考试完了要改卷子一样。
看看单目摄像机拍得清不清楚,有没有啥问题。
然后根据这些照片和一些专业的软件,算出各种参数。
这可有点像解方程,你得一步一步来,不能着急。
这时候你可能会问啦,“哎呀,这么多参数,我咋记得住啊?”嘿嘿,别担心,你就把它们想象成你喜欢的明星的电话号码,肯定能记住!哈哈,开个玩笑啦。
算完参数之后,可别以为就大功告成了哦!还得检验一下呢。
就像你做好了一道菜,得尝尝味道对不对。
如果检验没问题,那恭喜你,你成功掌握了单目摄像机标定的方法啦!要是有问题,别着急,咱再重新来一遍,就当是复习了。
总之呢,单目摄像机标定就是这么个事儿,听起来好像很复杂,其实只要你按照我说的步骤一步一步来,肯定能学会。
就像走路一样,一步一步走稳了,就能走到目的地。
好啦,我的好哥们儿/好姐妹儿,赶紧去试试吧!祝你成功哦!。
单目视觉测距
图 2:单目相机测距原理 其中,O0 是镜头的中心;O(x0, y0 ) 是光轴与像平面的交点,作为像平面坐标系的 原点; P'(x, y) 是被测点 P 在像平面的投影。那么,有几何关系:
(8)
tan h d
(9)
tan OP' f
(10)
联解(1、 (2)和(3)式பைடு நூலகம்有:
d h t a n( ) h t an [ a r Oc 'tPa n f(
单目视觉测距
一、单目视觉测距背景
单目视觉测距一般采用对应点标定法来获取图像的深度信息,对应点标定法是指 通过不同坐标系中对应点的对应坐标求解坐标系的转换关系,但对应点标定法,在标 定过程中,由于受器材限制,仍无法做到十分精确地记录一个点在世界坐标系和图像 坐标系中的对应坐标如果其坐标不够精确,那么得到的转换矩阵的精确度也会受到制 约,坐标转换结果的精度也会因此而波动,由于对应点标定法对于摄像机的标定是在 摄像机的各个角度及高度已经确定的情况下进行的,当摄像机的任何一个参数发生变 化时,都要重新进行标定,以得到在该种具体情况下的转换矩阵,所以该方法仅适用 于位置固定的摄像机的情况,而对于应用在移动载体上的摄像机来说,由于摄像机载 体在运动过程中会使摄像机的参数发生变化,所以适用性受到了限制,本方案中所采 用的几何关系推导法较好地解决了对应点标定法的不足它是根据摄像机投影模型,通 过几何推导来得到世界坐标系和图像坐标系之间的关系。
标,即目标点载体在垂线方向上的距离。 x 是 P(x, y) 点在载体坐标系下的横坐标,即 目标点与载体在水平方向上的距离, 表示点 P 与前进方向上的夹角,而 L 则表示所 求目标点与载体之间的距离。
2.2 单目测距方法二
单目结构光标定
单目结构光标定
单目结构光定是指通过单个相机和投射一个已知结构的光源进行视觉标定,从而实现三维场景的重建和测量。
其主要步骤如下:
1. 构建标定板:制作一个结构已知的标定板,一般使用黑白相间的棋盘格纸板。
在标定板上精确地绘制一系列已知大小、位置和形状的方块。
2. 摆放标定板:摆放标定板在摄像机拍摄的场景中,保证标定板在不同位置和角度都能被相机观察到。
3. 获取图像数据:使用相机拍摄多张标定板的图像,包括不同角度和距离的图像。
4. 检测角点:在每张图像中使用图像处理算法检测标定板上方块的角点,以获取每个角点在图像中的像素坐标。
5. 确定世界坐标:通过已知的标定板上方块的尺寸和形状,将每个角点的像素坐标映射到世界坐标系中。
6. 标定相机:使用已知的像素坐标和世界坐标,通过求解相机的内部参数(焦距、畸变系数等)和外部参数(相机的位置和姿态),从而完成相机的标定。
7. 验证标定结果:使用已标定的相机进行场景重建或测量,验证标定结果的精度和准确性。
需要注意的是,单目结构光定要求标定板的形状和结构已知,并且相机和光源需要有固定的相对位置。
单目结构光三角测量原理
单目结构光三角测量原理今天来聊聊单目结构光三角测量原理的。
我是在了解3D成像技术的时候接触到这个概念的,当时觉得特别神奇,怎么就能靠单目结构光来测量出3D的信息呢?咱们先从一个生活现象说起哈。
你有没有注意过,当你在晚上走路,只有一个路灯的时候,你的影子会随着你和路灯的位置变化而变长或者变短。
这其实就有点类似单目结构光三角测量原理当中的一部分了。
单目结构光三角测量原理呢,其实就是在单目摄像头的前边搞一些有特定结构的光。
打个比方吧,这个结构光就好比是那个路灯射出来的光线,不过这个光线可是按照特殊规则来的哦。
比如说,这光线可以是有特定间距的条纹光线,像斑马线似的。
那这个结构光打在物体上呢,就会发生变形。
物体表面的高低起伏啊,就会让光线在物体表面弯曲或者离得近的地方密一点,远的地方疏一点。
摄像机就相当于我们的眼睛,看着这个被物体弄变形了的光线图案。
这就要说到三角形了。
在这里,设想有一个三角形,摄像头的光轴、结构光投射方向和物体上的测量点就构成了这么一个三角形。
通过这个三角形的一些数学关系,比如相似三角形那些原理(大家应该在中学都学过吧,相似三角形对应边成比例什么的)就能计算出物体的深度信息,也就是到摄像头的距离之类的3D相关的数据了。
有趣的是,在实际应用里这个原理可厉害了。
像在工业上检测一些复杂零件的形状,它就很有用。
比如说汽车制造业里那些奇奇怪怪形状的零件,单目结构光三角测量系统就可以快速准确地扫描出零件的形状,看看有没有偏差。
说实话,我一开始也不明白为什么这个变形就能用这种方法精确计算深度呢。
其实后来发现这涉及到很多复杂的数学和光学知识。
不过就简单理解,就像咱们看影子猜物体有多远一样,只不过在这里看得更细致,用精确的公式来计算。
这里还有个注意事项就是这个原理的精准性可是受很多因素影响的,像是光线的强度、环境中的干扰光线、物体表面的材质是不是反光太厉害之类的。
另外不同的结构光图案,计算的复杂程度和精准度也不一样。
单目摄像头测距的原理
单目摄像头测距的原理
单目摄像头测距的原理主要是基于目标物体在图像中的大小和位置关系来计算距离。
以下是一种常见的单目摄像头测距方法的详细介绍:
一、目标检测:
首先,通过图像处理算法,如边缘检测、特征提取等,在摄像头拍摄的图像中检测出目标物体的位置。
二、摄像机标定:
在进行测距之前,需要对摄像机进行标定。
标定的目的是确定摄像机的内外部参数,如焦距、光学中心、畸变系数等。
这些参数将用于后续的测距计算。
三、目标尺寸测量:
根据目标物体在图像中的像素尺寸,结合摄像机标定得到的参数,计算出目标物体在实际场景中的尺寸。
四、距离计算:
根据目标物体的实际尺寸和摄像机与目标物体之间的几何关系,使用相似三角形原理或其他测距算法,计算出目标物体与摄像机的距离。
具体的测距算法可能会因应用场景和要求的不同而有所差异。
例如,在一些简单情况下,可以通过目标物体在图像中的像素大小与实际尺寸之间的比例关系来直接计算
距离。
而在更复杂的情况下,可能需要考虑摄像机的视角、目标物体的形状和姿态等因素,使用更精确的数学模型和算法来计算距离。
需要注意的是,单目摄像头测距存在一些局限性,如无法直接获取深度信息、对环境光照和背景的变化比较敏感等。
为了提高测距的准确性和可靠性,可能需要结合其他传感器或技术,如立体视觉、结构光等。
此外,实际应用中还需要考虑到图像处理算法的精度、摄像机的安装位置和角度、目标物体的特征等因素,对测距结果进行校准和修正。
同时,不同的测距方法可能适用于不同的场景和要求,因此在选择和应用时需要根据具体情况进行评估和实验。
单目结构光三维成像系统的标定方法
单目结构光三维成像系统的标定方法
单目结构光三维成像系统的标定方法主要包括以下步骤:
1. 获取相机拍摄的标定板图片,保持标定板不动,依序投影结构光编码到标定板上。
2. 找到标定板图片中的特征点坐标。
3. 对相机拍摄到的投影结构光进行解码。
4. 对每个找到的标定板图片中的特征点坐标求局部的单应性矩阵,并使用局部单应性矩阵计算出特征点在投影仪图片上的坐标。
5. 改变标定板位姿,重复步骤1至步骤4。
6. 重复步骤5至少三次,并利用找到的特征点在相机和投影仪中的坐标分别计算出相机内参矩阵和畸变系数,投影仪内参矩阵和畸变系数。
7. 利用找到的特征点在相机和投影仪中的坐标值进行双目标定计算,得到相机和投影仪之间的外参矩阵:旋转矩阵R和平移矩阵T。
通过以上步骤,可以对单目结构光三维成像系统进行准确的标定,提高系统的测量精度和稳定性。
单目摄像头测距原理
单目摄像头测距原理单目摄像头测距是一种常见的测距方法,它利用摄像头获取目标物体的图像信息,并通过图像处理技术来计算目标物体与摄像头的距离。
这种方法在工业、军事、智能驾驶等领域有着广泛的应用。
本文将介绍单目摄像头测距的原理和相关技术。
首先,单目摄像头测距的原理是基于三角测量原理。
当摄像头拍摄目标物体时,目标物体在图像中的位置可以被表示为像素坐标(x, y),而目标物体与摄像头之间的距离可以被表示为实际距离(z)。
根据三角形相似原理,可以得到以下关系式:z = f T / d。
其中,f为摄像头的焦距,T为目标物体在图像中的实际尺寸,d为目标物体在图像中的像素尺寸。
根据这个关系式,我们可以通过摄像头获取目标物体的图像信息,并利用图像处理技术来计算目标物体与摄像头之间的距离。
在实际应用中,单目摄像头测距通常需要进行标定和校正。
标定是指确定摄像头的内参和外参,包括焦距、主点坐标、畸变参数等;而校正是指校正图像中的畸变,使得图像中的像素坐标能够准确地反映目标物体在实际空间中的位置。
通过标定和校正,可以提高单目摄像头测距的精度和稳定性。
除了标定和校正,单目摄像头测距还需要进行深度估计和距离计算。
深度估计是指通过图像处理技术来估计目标物体在图像中的深度信息,通常包括视差计算、立体匹配等技术;而距离计算是指根据深度信息和三角测量原理来计算目标物体与摄像头之间的距禿。
通过深度估计和距离计算,可以实现对目标物体的精确测距。
总的来说,单目摄像头测距是一种基于图像处理技术的测距方法,它利用摄像头获取目标物体的图像信息,并通过图像处理技术来计算目标物体与摄像头之间的距离。
在实际应用中,单目摄像头测距需要进行标定和校正,以及深度估计和距离计算。
通过这些技术手段,可以实现对目标物体的精确测距,满足不同领域的测距需求。
综上所述,单目摄像头测距是一种重要的测距方法,它在工业、军事、智能驾驶等领域有着广泛的应用前景。
随着图像处理技术的不断发展,相信单目摄像头测距将会在未来发挥更加重要的作用。
单目结构光标定方法
单目结构光标定方法嘿,朋友们!今天咱来聊聊单目结构光标定方法。
这玩意儿啊,就像是一把神奇的钥匙,能打开好多未知的大门呢!你想想看,单目结构光就像是一只敏锐的眼睛,它能捕捉到好多我们肉眼看不到的细节。
而标定呢,就像是给这只眼睛戴上合适的眼镜,让它能看得更清楚、更准确。
那怎么个标定法呢?这可就有讲究啦!就好像你要驯服一匹野马,得先了解它的脾气性格,找到合适的方法才行。
我们得通过各种巧妙的手段,让单目结构光乖乖听话,给我们提供最精准的信息。
比如说,我们要找到一些特定的标记点,就像在茫茫人海中找到我们熟悉的朋友一样。
这些标记点可重要啦,它们能帮助我们确定单目结构光的位置和方向。
然后呢,我们再通过一些复杂的计算和调整,让它达到最佳状态。
这过程可不简单啊,就跟走迷宫似的,一个不小心就可能走错路。
但咱可不能怕呀,得鼓起勇气往前冲!要是遇到困难就退缩,那啥事儿也干不成啦!你说,这单目结构光标定方法是不是很神奇?它能让我们看到那些平时看不到的世界,就像给我们打开了一扇通往神秘领域的大门。
而且啊,这可不是随便谁都能玩得转的。
得有耐心,有细心,还得有足够的知识和经验。
就像一个老工匠打磨一件艺术品一样,得精心雕琢,才能出精品。
你再想想,要是没有这单目结构光标定方法,我们好多高科技的玩意儿不都没法实现啦?那多可惜呀!所以说呀,它可真是太重要啦!咱可不能小瞧了它,得好好研究,好好利用。
说不定哪天,我们就能用它创造出更厉害的东西来呢!让我们的生活变得更加精彩,更加便捷。
总之啊,单目结构光标定方法就像是一把开启未来之门的钥匙,我们得紧紧握住它,勇敢地向前迈进!别犹豫,别退缩,让我们一起在这个神奇的领域里探索吧!。
结构光测量方法
结构光测量方法我折腾了好久结构光测量方法,总算找到点门道。
一开始,这玩意对我来说就像是一团乱麻,完全不知道从哪下手。
我首先得搞清楚啥是结构光。
打个比方,这就像是给一个物体穿上一层带特殊图案的衣服,然后通过观察这层衣服被物体扭曲后的样子,就能知道物体的形状啥的。
我开始就不懂这个原理呀,看那些理论概念就跟看天书似的。
我试过用一些简单的设备来做这个测量。
就拿个投影仪当结构光的发生器,然后拿个摄像头来拍被照射后的物体。
这第一步,就把我难住了。
那个投影仪投放的光线图案得是精心设计的,我最开始就随便找了个普通的图案投影过去。
我的天,得到的结果那真是一团糟,物体根本没办法准确测量。
后来我才知道得用那种有特定编码或者有规则形状的图案才行。
调摄像头又是一个大挑战。
我最开始总是对不准焦,拍出的照片特别模糊。
然后我就只能一遍又一遍调整摄像头的位置和参数,就像在黑暗中摸索一样。
一会儿这个参数调大了,物体变形了,一会儿那个参数调小了,根本看不见光的图案了。
这个过程我失败了好多回。
在分析采集到的图像方面,我又犯了错误。
我原本以为只要把图像中的光图案识别出来就完事儿了,哪知道还得考虑光的强度变化、反射率这些让人头疼的东西。
有时候光反射太多了,图像就过度曝光,好多信息就没了。
真的,这就像炒菜的时候盐放多了一样,这道菜就毁了。
还有测量距离的时候,我不确定自己的计算方法对不对。
我就参考了好多资料,就跟找不同的人打听路一样。
最后发现,要根据光图案的变形程度、光传播的原理等来准确计算。
我给想做这方面尝试的朋友提个建议,一定要把基本的理论搞清楚,哪怕它像难懂的绕口令一样。
还有,每一个小步骤都要仔细琢磨,不能想当然。
不然就像我开始的时候一样,浪费好多时间在错误的路上。
另外,多拿些简单的物体做练习,就像学骑自行车先在平地上练一样。
比如说先从测量正方体这种形状规规矩矩的物体入手,等熟悉了,再去测量那些复杂形状的东西。
我还认为尝试不同的设备组合也是个好办法。
单目结构光测距标定方法总结
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:。
红外散斑结构光 单目标定
红外散斑结构光单目标定红外散斑结构光是一种常用于单目标定的技术。
它利用红外光源产生的散斑和结构光的相互作用,通过对散斑图案进行分析,可以实现对目标物体的三维形态重建和定位。
散斑是由光线经过不规则表面反射或透射产生的,它呈现出不规则的亮暗纹理。
结构光是通过投射光线形成有规律的光斑,常见的有条纹结构光和网格结构光。
利用散斑和结构光的相互作用,可以得到目标物体表面的形貌和位移信息。
红外散斑结构光单目标定的过程主要包括以下几个步骤:光源选择、光路设计、图像采集和数据处理。
选择合适的红外光源对目标物体进行照射。
红外光源的选择要考虑到波长、功率和光斑大小等因素。
波长一般选择在800nm到1100nm 之间,功率要足够强以保证图像质量,光斑大小要适中以满足对目标物体的扫描需求。
设计光路以实现散斑和结构光的投射和采集。
光路设计要考虑到光源的位置、角度和光斑与目标物体的距离。
同时,还要考虑到相机的位置、角度和焦距,以确保采集到清晰的散斑图案。
然后,通过相机对目标物体进行图像采集。
相机的选择要考虑到分辨率、帧率和动态范围等因素。
图像采集可以通过直接拍摄或者通过CCD等光学传感器实现。
采集到的图像要保证清晰度和色彩准确度,以提供可靠的数据基础。
对采集到的图像进行数据处理。
数据处理的方法包括图像去噪、图像增强、边缘检测和形态重建等。
这些方法可以提取出目标物体的形态和位移信息,实现对目标物体的三维形态重建和定位。
红外散斑结构光单目标定技术在工业检测、机器人导航、医学影像等领域有着广泛的应用。
它可以实现非接触式的三维形态测量,具有测量速度快、精度高和适用范围广的优点。
同时,它还可以应用于复杂环境下的目标定位和跟踪,具有很大的应用潜力。
红外散斑结构光单目标定技术是一种有效的三维形态测量和定位方法。
它通过红外光源产生的散斑和结构光的相互作用,可以实现对目标物体的形态和位移信息的获取。
在实际应用中,我们可以根据具体需求选择合适的光源、设计合理的光路、采集清晰的图像并进行数据处理,以实现对目标物体的精确定位和测量。
单目测距流程
单目测距流程
单目测距流程:
1、求出相机的准确焦:根据几组自定义数据,测出被测物的实际宽度W,设定适当的被测物与相机距离D,算出准确的焦距,再给镜头焦距定值。
2、精确装甲板两矩形中点实际距离:先用尺子量出最准确的长度进行初调,在给镜头焦距定值后,通过预测距离D的测量值与实际值对比,给定最合适的实际距离。
3、实现单目测距:通过步骤1和2,已有较精确的W、F,此时就能直接运用求实距的公式实现测距。
若输出结果与实际误差较大,那就需要重新1和2步骤了。
单目结构光的一些问题(一)
单目结构光的一些问题(一)单目结构光的一些问题问题1:深度测量不准确•单目结构光通过拍摄目标物体,并根据物体表面的形变来计算深度信息。
•但由于光照、透明度、材质反射率等因素的影响,深度测量结果常常存在一定的误差。
•这导致在某些情况下,单目结构光无法提供十分精确的深度测量。
问题2:对透明物体的测量困难•单目结构光在测量透明物体时常常遇到困扰。
•由于透明物体对光线的折射和反射,会导致结构光的投射和捕获出现较大偏差。
•这使得透明物体的深度测量变得困难,常常无法获得准确的结果。
问题3:对光照的依赖性强•单目结构光对光照条件非常敏感。
•当光照不稳定或存在阴影时,结构光的投射和感应会产生干扰,影响深度测量的准确性。
•因此,单目结构光需要在光照条件较好的环境下进行使用,否则可能无法获得可靠的结果。
问题4:对杂乱背景的影响大•单目结构光常常受到背景干扰的影响。
•如果背景是杂乱的或包含大量纹理,结构光投射在目标物体上的图案可能会被背景反射或遮挡,导致测量结果的失真。
•这使得单目结构光在复杂背景下的应用受到限制,需要进行背景干扰的处理和优化。
问题5:速度较慢•单目结构光的工作原理和数据处理流程相对复杂,导致测量速度较慢。
•在实时应用或对快速移动物体进行测量时,单目结构光可能无法达到理想的效果。
•这要求对单目结构光系统进行优化,以提高测量速度和实时性。
问题6:成本较高•由于单目结构光需要使用特殊设备和技术来实现深度测量,其成本相对较高。
•相比其他深度测量技术,如双目立体视觉或激光扫描,单目结构光的设备和软件开销较大。
•这使得在某些场景下,单目结构光可能不是最经济和实用的选择。
总之,尽管单目结构光在深度测量领域有一定的优势,但也存在一些问题和挑战。
随着技术的不断发展,这些问题有望得到解决和改进,提高单目结构光的性能和应用范围。
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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:。