Medição tridimensional precisa por imagem telecêntrica baseada na correção dos parâmetros de calibração

LI Wenjie ,  

LIU Wulang ,  

WANG Beibei ,  

HUANG Yuyuan ,  

LIU Guijie ,  

LI Fuquan ,  

摘要

A imagem telecêntrica apresenta vantagens como ampliação estável, grande profundidade de campo e baixa distorção, sendo altamente valorizada no campo da medição precisa tridimensional. No entanto, devido às limitações do processo de fabricação, o diafragma da lente telecêntrica não pode ser perfeitamente posicionado no plano focal, permitindo que raios com pequenos desvios do eixo óptico entrem, o que introduz erros de medição. Para esse erro, foi proposto um modelo de reconstrução 3D telecêntrico baseado na correção dos parâmetros de calibração. As causas teóricas da não idealidade do caminho óptico telecêntrico foram analisadas, e um modelo de parâmetros de calibração do sistema relacionado à profundidade de imagem foi construído para compensar os erros de medição causados pela não idealidade do caminho óptico. Com base nos parâmetros de calibração do plano focal, foi estabelecida uma expressão polinomial matemática entre o coeficiente de distorção radial e a profundidade da imagem, utilizando o método de variáveis controladas e o algoritmo dos mínimos quadrados. O algoritmo RANSAC foi utilizado para filtrar o ruído de fase e uma relação de mapeamento fase-profundidade foi estabelecida com base no modelo polinomial. Na reconstrução 3D, o coeficiente de distorção radial é corrigido de acordo com as informações de profundidade determinadas pela fase absoluta, alcançando reconstrução lateral de alta precisão. Nos experimentos com placa de calibração e esfera padrão, o erro de medição do segmento medido diminuiu de 28,8 μm para 4,8 μm, e o erro de medição do diâmetro da esfera padrão diminuiu de 35,2 μm para 8,1 μm, validando a viabilidade e a necessidade da solução proposta. Este método fornece uma abordagem eficaz para a correção de parâmetros do sistema óptico telecêntrico para medições precisas, enriquecendo a tecnologia de medição 3D telecêntrica.

关键词

Imagem telecêntrica;Imagem 3D;Medição precisa;Técnica de projeção de franjas

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website