基于多相机系统的高精度标定研究

作者：肖一帆; 胡伟

来源：激光与光电子学进展, 2023, 1-12.

• 机器视觉
• 低像素相机联合
• 透视偏差矫正
• 非线性优化

随着工业机器视觉的深入发展，大视野高精度视觉系统的需求越来越多。针对大视野导致的精度过低问题，提出了多个低像素相机联合标定的方法。在多相机中选择一个相机作为主相机，求取其他相机的像素坐标系与主相机像素坐标系的映射矩阵，使得主相机的视野无限扩展。同时，为了更精确地得到标定板图像中的圆心像素坐标位置，采用两步标定法提升标定精度，首先提取标定板圆心像素坐标进行第一次粗标定，获取相机内参以及标定板位姿，从而获取图像平面与世界坐标系的平面Z=0之间的映射关系。然后对其进行透视偏差矫正，提取矫正后标定板的圆心，再利用逆映射变换把相应的圆心转换回原始位置，用转换后圆心像素坐标位置对主相机进行第二次精标定，最后通过Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化获取全局最优解。实验结果表明，该标定方法的重投影误差在0.005像素至0.01像素之间。

• 单位
  河南理工大学; 自动化学院