Ante la necesidad de calibración de alta precisión para sistemas de imagen telecéntrica y el problema del fallo del modelo tradicional de cámara estenopeica, este artículo propone un método de calibración de cámara de alta precisión que combina la detección de bordes subpíxel con la compensación de errores de iluminación. Primero, se extraen los bordes subpíxel de los objetivos circulares en la placa de calibración mediante un algoritmo mejorado de ajuste de curva de integración gaussiana, y se determinan con precisión las coordenadas del centro de los círculos mediante un algoritmo iterativo ponderado de mínimos cuadrados. En segundo lugar, basándose en el modelo de imagen telecéntrico y combinando la ortogonalidad de la matriz de rotación, se deduce la ecuación de la tasa de aumento del sistema, se resuelven los parámetros externos y su ambigüedad de signo, y se propone una estrategia para su disolución. A continuación, se construyen modelos de distorsión radial, tangencial y compuesta por separado, se estudia sistemáticamente su aplicabilidad en la caracterización de la distorsión de lentes telecéntricas y se estiman con precisión los parámetros de distorsión a través de una optimización no lineal de Levenberg-Marquardt. Sobre esta base, se combina el modelo de compensación de errores de iluminación para actualizar dinámicamente los parámetros de corrección, integrándose en el proceso de calibración para eliminar errores de desplazamiento de borde. Los resultados experimentales muestran que el método de calibración mencionado puede alcanzar un error de reproyección mínima de 0.059 píxeles. Al medir el diámetro del estándar de bola de la máquina de medición por coordenadas en un rango de intensidad de iluminación de 15 a 28 niveles, el error después de la compensación se controla constantemente dentro de 1.6 μm, lo que verifica la eficacia del método de calibración.

Calibración de lente telecéntrica; detección de bordes subpíxel; ajuste iterativo ponderado del centro del círculo; compensación de error de intensidad lumínica