校準(zhǔn)機(jī)器視覺系統(tǒng)的相機(jī)和鏡頭,是確保系統(tǒng)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟。以下是具體的校準(zhǔn)步驟和要點:
1. 攝像頭標(biāo)定:
攝像頭標(biāo)定是機(jī)器視覺系統(tǒng)校準(zhǔn)的第一步,通過這一過程,可以獲取攝像頭的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù),從而實現(xiàn)對圖像的精確測量和定位。
常用的攝像頭標(biāo)定方法有棋盤格標(biāo)定和捆綁標(biāo)定。棋盤格標(biāo)定通過攝像頭拍攝一系列棋盤格圖像,利用棋盤格的幾何特征計算攝像頭的內(nèi)外參數(shù)。捆綁標(biāo)定則通過同時標(biāo)定攝像頭和機(jī)械裝置,得到更準(zhǔn)確的標(biāo)定結(jié)果。
2. 相機(jī)移動標(biāo)定:
相機(jī)移動標(biāo)定是一種校正方法,適用于相機(jī)在不同位置或角度拍攝時的情況,可以進(jìn)一步提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。
3. 像素校準(zhǔn):
像素校準(zhǔn)是指將相機(jī)拍攝的圖片與實物進(jìn)行比較計算,獲得兩者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,并通過此關(guān)系來矯正圖片,以消除拍攝時由多種誤差產(chǎn)生的形變。
像素校準(zhǔn)的步驟包括制作校準(zhǔn)板、使用相機(jī)拍攝校準(zhǔn)板、使用數(shù)學(xué)方法得到圖片與實物的映射關(guān)系。
4. 考慮畸變校正:
在機(jī)器視覺中,鏡頭的畸變是一個重要考慮因素?;冃U梢韵捎阽R頭設(shè)計、制造或安裝不當(dāng)引起的圖像變形。
畸變校正通常包括徑向畸變和切向畸變的校正,需要通過特定的算法和軟件進(jìn)行。
5. 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換:
在機(jī)器視覺中,涉及多個坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,包括世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系和像素坐標(biāo)系。
坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換是通過旋轉(zhuǎn)和平移來實現(xiàn)的,需要計算轉(zhuǎn)換矩陣,以確保圖像中的點與實物中的點能夠準(zhǔn)確對應(yīng)。
校準(zhǔn)機(jī)器視覺系統(tǒng)的相機(jī)和鏡頭需要綜合考慮攝像頭標(biāo)定、相機(jī)移動標(biāo)定、像素校準(zhǔn)、畸變校正以及坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換等多個方面。通過這些步驟,可以確保機(jī)器視覺系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性,從而提高系統(tǒng)的性能和效率。