上海交通大学学报 ›› 2022, Vol. 56 ›› Issue (7): 850-857.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.447
所属专题: 《上海交通大学学报》2022年“电子信息与电气工程”专题
收稿日期:2021-11-03
出版日期:2022-07-28
发布日期:2022-08-16
作者简介:程斌(1979-),男,江西省上饶市人,教授,博士生导师,主要从事桥梁智能监测研究.电话(Tel.):021-34204068;E-mail: 基金资助:
CHENG Bin(
), HUANG Bin, LI Derui
Received:2021-11-03
Online:2022-07-28
Published:2022-08-16
摘要:
针对现有照相机图像标定方法存在的依赖外部图像特征、要求照相机特殊位姿、需要标定物、操作复杂等不足之处,提出了一种基于平行激光测距的实时自标定方法.该方法在图像拍摄过程中,利用高精度激光测距仪连续测量以获得被测物表面的实时位置信息.在此基础上,对物面方程进行求解,选取物面和像面上至少4组对应点的二维坐标,求解得到表示两个平面之间变换关系的单应性矩阵,从而简便快速地完成标定.采用自主研制的标定装置,开展了不同场景下的图像自标定精度测试.结果表明,图像中各线段长度的测量误差介于-0.49%~0.15%,平均误差仅为-0.14%,验证了所提平行激光测距自标定方法具有很高的准确性和稳定性.对标定误差来源进行进一步分析,得到了激光测距误差、激光倾角误差、偏置误差等因素的定量影响规律,并给出了相应的误差规避方法,为该自标定方法在图像测量领域中的应用提供参考.
中图分类号:
程斌, 黄斌, 李得睿. 基于平行激光测距的图像自标定方法[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 850-857.
CHENG Bin, HUANG Bin, LI Derui. An Image Self-Calibration Method Based on Parallel Laser Ranging[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2022, 56(7): 850-857.
表2
线段长度测量结果
| 线段 | 场景I | 场景II | 场景III | 场景IV | 场景V | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 测量值/ mm | 相对 误差/% | 测量值/ mm | 相对 误差/% | 测量值/ mm | 相对 误差/% | 测量值/ mm | 相对 误差/% | 测量值/ mm | 相对 误差/% | |||||
| lA3A7 | 95.857 | -0.15 | 95.610 | -0.41 | 96.088 | 0.09 | 96.057 | 0.06 | 95.678 | -0.34 | ||||
| lA4A8 | 95.785 | -0.22 | 95.582 | -0.44 | 95.923 | -0.08 | 96.148 | 0.15 | 95.834 | -0.17 | ||||
| lA5A9 | 95.532 | -0.49 | 95.577 | -0.44 | 95.928 | -0.08 | 96.084 | 0.09 | 95.779 | -0.23 | ||||
| lA6A10 | 95.666 | -0.35 | 95.661 | -0.35 | 95.717 | -0.29 | 96.127 | 0.13 | 95.984 | -0.02 | ||||
| lA1A2 | 96.088 | 0.09 | 95.978 | -0.02 | 96.027 | 0.03 | 95.975 | -0.03 | 95.879 | -0.13 | ||||
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