Calibração da luz estruturada em cruz baseada na rotação espacial de linhas retas

QIN Xun-peng ,  

DING Ji-xiang ,  

DONG Huan-yu ,  

DONG Shu-zhou ,  

摘要

Para a calibração rápida e de alta precisão da luz estruturada em cruz na medição de características de superfícies complexas, propõe-se um método de calibração baseado na rotação espacial de linhas retas. O algoritmo OTSU é utilizado para selecionar o melhor limiar para extrair a área da faixa luminosa, por meio do algoritmo Steger baseado na matriz Hessiana e do método dos mínimos quadrados, extrai-se e ajusta-se o centro da faixa luminosa; por meio da construção de pares de pontos característicos no plano do alvo na imagem, com auxílio do algoritmo RANSAC para resolver a matriz de homografia, realiza-se a transformação da linha de luz com a matriz de homografia para obter a equação da linha de luz no plano do alvo; pela relação de transformação entre o sistema de coordenadas da câmera e o sistema de coordenadas mundial, a equação da linha é convertida para o sistema de coordenadas da câmera; pela relação de transformação de rotação da linha espacial ao redor de um eixo arbitrário, a linha de luz é rotacionada em torno da linha central do projetor, e as duas linhas antes e depois da rotação são ajustadas em um plano para resolver os parâmetros do plano de luz. Os resultados mostram que este método apresenta erro absoluto médio de 0,023 mm e erro quadrático médio de 0,026 mm na medição do espaçamento do centro do alvo. O método proposto pode alcançar alta precisão de medição e evitar múltiplos deslocamentos do plano do alvo.

关键词

luz estruturada em cruz; calibração do plano luminoso; matriz de homografia; transformação de rotação espacial de linhas retas; visão computacional

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