一種ccd相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基準(zhǔn)定位領(lǐng)域，特別是指一種CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CCD相機(jī)具有高采集率，寬視場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)，一般應(yīng)用在高速掃描高精度檢測(cè)系統(tǒng)中，CCD相機(jī)與檢測(cè)物體的相對(duì)位姿不僅影響相機(jī)掃描范圍，而且影響其掃描精度，依次需要對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行基準(zhǔn)定位。目前，對(duì)CCD相機(jī)的標(biāo)定方法有傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定法、相機(jī)自標(biāo)定法和主動(dòng)視覺相機(jī)標(biāo)定方法，傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定法需要通過標(biāo)定物來(lái)實(shí)現(xiàn)，而標(biāo)定物雖然制作簡(jiǎn)單、精度易保證，但使用環(huán)境受限，且標(biāo)定時(shí)必須采用兩幅或兩幅以上的圖像，使用復(fù)雜；相機(jī)自標(biāo)定法僅依靠多視圖對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的關(guān)系就可以直接進(jìn)行標(biāo)定，但是運(yùn)動(dòng)約束條件太強(qiáng)，在實(shí)際中并不實(shí)用；主動(dòng)視覺的相機(jī)標(biāo)定法是魯棒性較高，但是需要高精度的攝像平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)定方法復(fù)雜的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，該方法同時(shí)對(duì)兩個(gè)CCD相機(jī)進(jìn)行校正，包括以下步驟:
[0006]步驟一:在平臺(tái)上放置第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)，所述第一 CXD相機(jī)和第二CXD相機(jī)的鏡頭垂直向下，并距離平臺(tái)一定的距離；
[0007]步驟二:校正第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的垂直度；
[0008]步驟三:在校正完垂直度的第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的正下方水平的放置一條水平尺；
[0009]步驟四:第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)均拍攝水平尺的圖像，并將圖像傳輸至PC機(jī)中；
[0010]步驟五:在所述PC機(jī)中，將所述第一 CCD相機(jī)拍攝的水平尺的第一圖像和第二CCD相機(jī)拍攝的水平尺的第二圖像在同一平面坐標(biāo)系下比對(duì)處理，當(dāng)?shù)谝粓D像的坐標(biāo)和第二圖像的坐標(biāo)重合，則完成第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置的校正；當(dāng)?shù)谝粓D像的坐標(biāo)和第二圖像的坐標(biāo)不重合，計(jì)算第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的相對(duì)位置量，并調(diào)節(jié)第一CXD相機(jī)或第二 CXD相機(jī)的位置使第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的坐標(biāo)重合。
[0011 ] 優(yōu)選的是，所述的CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法中，所述步驟二中對(duì)第一 CCD相機(jī)或第二CCD相機(jī)的垂直度的校正方式為:首先，將第一圓柱體疊加在第二圓柱體上作為標(biāo)定物放置在所述平臺(tái)上，并位于所述第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的正下方，其中，所述第一圓柱體和第二圓柱體同軸設(shè)置，且第一圓柱體的直徑小于第二圓柱體的直徑；其次，所述第一CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)獲取所述標(biāo)定物的圖像，若圖像為兩個(gè)同軸的圓，則完成第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的垂直度的校正；若圖像為兩個(gè)不同軸的橢圓，則將所述標(biāo)定物的圖像傳輸至PC機(jī)內(nèi)，在PC機(jī)內(nèi)計(jì)算兩個(gè)不同軸的橢圓的中心偏移量，并根據(jù)所述偏移量調(diào)節(jié)所述第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的位置，直至所述標(biāo)定物的圖像為兩個(gè)同軸的圓，則完成第一 CXD相機(jī)或第二 CXD相機(jī)的垂直度的校正。
[0012]優(yōu)選的是，所述的CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法中，所述步驟五中，計(jì)算第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置量的方式為:在一個(gè)平面坐標(biāo)系OXY下，獲取第一圖像中水平尺在X軸和Y軸上的坐標(biāo)，并計(jì)算出第一圖像中水平尺的傾斜角度，得到第一圖像的位置；獲取第二圖像中水平尺在X軸和Y軸上的坐標(biāo)，并計(jì)算出第二圖像中水平尺的傾斜角度，得到第二圖像的位置。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明中CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位；采用坐標(biāo)分解法進(jìn)行校正，先進(jìn)行垂直度的校正，再在平面坐標(biāo)中進(jìn)行校正，校正方法簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中定位復(fù)雜的問題。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發(fā)明一種CXD相機(jī)基準(zhǔn)定位方法的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為標(biāo)定物的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖1所示第一 CXD相機(jī)垂直度校正后的標(biāo)定物的圖像；
[0018]圖4為圖1所示第一 CXD相機(jī)垂直度待校正的標(biāo)定物的圖像；
[0019]圖5為圖1所示計(jì)算第一圖像的位置的示意圖；
[0020]圖6為圖1所示計(jì)算第二圖像的位置的示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1、第一圓柱體；2、第二圓柱體。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]如圖1至圖4所示的一種CXD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，該方法同時(shí)對(duì)兩個(gè)CXD相機(jī)進(jìn)行校正，包括以下步驟:
[0025]步驟一:在平臺(tái)上放置第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)，第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的鏡頭垂直向下，并距離平臺(tái)一定的距離；
[0026]步驟二:校正第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的垂直度；
[0027]步驟三:在校正完垂直度的第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的正下方水平的放置一條水平尺；
[0028]步驟四:第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)均拍攝水平尺的圖像，并將圖像傳輸至PC機(jī)中；
[0029]步驟五:在PC機(jī)中，將第一 CXD相機(jī)拍攝的水平尺的第一圖像和第二 CXD相機(jī)拍攝的水平尺的第二圖像在同一平面坐標(biāo)系下比對(duì)處理，當(dāng)?shù)谝粓D像的坐標(biāo)和第二圖像的坐標(biāo)重合，則完成第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置的校正；當(dāng)?shù)谝粓D像的坐標(biāo)和第二圖像的坐標(biāo)不重合，計(jì)算第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置量，并調(diào)節(jié)第一 CCD相機(jī)或第二 CXD相機(jī)的位置使第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的坐標(biāo)重合。
[0030]在步驟二中對(duì)第一 C⑶相機(jī)或第二 CXD相機(jī)的垂直度的校正方式為:首先，將第一圓柱體I疊加在第二圓柱體2上作為標(biāo)定物放置在所述平臺(tái)上，并位于第一 CCD相機(jī)或第二CCD相機(jī)的正下方，其中，第一圓柱體和第二圓柱體同軸設(shè)置，且第一圓柱體的直徑小于第二圓柱體的直徑；其次，第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)獲取標(biāo)定物的圖像，若圖像為兩個(gè)同軸的圓，則完成第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的垂直度的校正；若圖像為兩個(gè)不同軸的橢圓，則將所述標(biāo)定物的圖像傳輸至PC機(jī)內(nèi)，在PC機(jī)內(nèi)計(jì)算兩個(gè)不同軸的橢圓的中心偏移量，并根據(jù)所述偏移量調(diào)節(jié)所述第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的位置，直至所述標(biāo)定物的圖像為兩個(gè)同軸的圓，則完成第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的垂直度的校正。
[0031]在步驟五中，計(jì)算第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置量的方式為:在一個(gè)平面坐標(biāo)系OXY下，獲取第一圖像中水平尺在X軸和Y軸上的坐標(biāo)，并計(jì)算出第一圖像中水平尺的傾斜角度，得到第一圖像的位置；獲取第二圖像中水平尺在X軸和Y軸上的坐標(biāo)，并計(jì)算出第二圖像中水平尺的傾斜角度，得到第二圖像的位置。
[0032]如圖5至圖6所示計(jì)算第一 (XD相機(jī)和第二 (XD相機(jī)的相對(duì)位置量，第一圖像的A點(diǎn)的坐標(biāo)為A(XI，Yl)，B的坐標(biāo)為B (X2，Y2)，AB的連線與Y軸的夾角為a ;第二圖像的C點(diǎn)的坐標(biāo)為C(X3，Y3)，D點(diǎn)的坐標(biāo)為D(X4，Y4)，⑶的連線與Y軸的夾角為b，則可計(jì)算出夾角a的度數(shù)和夾角b的度數(shù)，則第一相機(jī)和第二相機(jī)的夾角為a+b，第一相機(jī)和第二相機(jī)的位移差為X3-X1，調(diào)整第一相機(jī)和第二相機(jī)的位置，以使第一相機(jī)和第二相機(jī)的夾角為0，位移差為O。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，其特征在于，該方法同時(shí)對(duì)兩個(gè)CCD相機(jī)進(jìn)行校正，包括以下步驟: 步驟一:在平臺(tái)上放置第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)，所述第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的鏡頭垂直向下，并距離平臺(tái)一定的距離； 步驟二:校正第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的垂直度； 步驟三:在校正完垂直度的第一 CXD相機(jī)和第二 CXD相機(jī)的正下方水平的放置一條水平尺； 步驟四:第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)均拍攝水平尺的圖像，并將圖像傳輸至PC機(jī)中； 步驟五:在所述PC機(jī)中，將所述第一 CCD相機(jī)拍攝的水平尺的第一圖像和第二 CCD相機(jī)拍攝的水平尺的第二圖像在同一平面坐標(biāo)系下比對(duì)處理，當(dāng)?shù)谝粓D像的坐標(biāo)和第二圖像的坐標(biāo)重合，則完成第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置的校正；當(dāng)?shù)谝粓D像的坐標(biāo)和第二圖像的坐標(biāo)不重合，計(jì)算第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置量，并調(diào)節(jié)第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的位置使第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的坐標(biāo)重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述步驟二中對(duì)第一CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的垂直度的校正方式為:首先，將第一圓柱體疊加在第二圓柱體上作為標(biāo)定物放置在所述平臺(tái)上，并位于所述第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的正下方，其中，所述第一圓柱體和第二圓柱體同軸設(shè)置，且第一圓柱體的直徑小于第二圓柱體的直徑；其次，所述第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)獲取所述標(biāo)定物的圖像，若圖像為兩個(gè)同軸的圓，則完成第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的垂直度的校正；若圖像為兩個(gè)不同軸的橢圓，則將所述標(biāo)定物的圖像傳輸至PC機(jī)內(nèi)，在PC機(jī)內(nèi)計(jì)算兩個(gè)不同軸的橢圓的中心偏移量，并根據(jù)所述偏移量調(diào)節(jié)所述第一 CCD相機(jī)或第二 CCD相機(jī)的位置，直至所述標(biāo)定物的圖像為兩個(gè)同軸的圓，則完成第一 CXD相機(jī)或第二 CXD相機(jī)的垂直度的校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述步驟五中，計(jì)算第一 CCD相機(jī)和第二 CCD相機(jī)的相對(duì)位置量的方式為:在一個(gè)平面坐標(biāo)系OXY下，獲取第一圖像中水平尺在X軸和Y軸上的坐標(biāo)，并計(jì)算出第一圖像中水平尺的傾斜角度，得到第一圖像的位置；獲取第二圖像中水平尺在X軸和Y軸上的坐標(biāo)，并計(jì)算出第二圖像中水平尺的傾斜角度，得到第二圖像的位置。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種CCD相機(jī)的基準(zhǔn)定位方法，該方法同時(shí)對(duì)兩個(gè)CCD相機(jī)進(jìn)行校正，在平臺(tái)上放置第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)，第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)的鏡頭垂直向下，并距離平臺(tái)一定的距離；校正第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)的垂直度；在校正完垂直度的第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)的正下方水平的放置一條水平尺；第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)均拍攝水平尺的圖像，并將圖像傳輸至PC機(jī)中進(jìn)行處理，且根據(jù)處理結(jié)果調(diào)節(jié)第一CCD相機(jī)或第二CCD相機(jī)的位置直至完成第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)的相對(duì)位置的校正。本發(fā)明的基準(zhǔn)定位方法簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高。
【IPC分類】G06T7-00
【公開號(hào)】CN104820978
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510043310
【發(fā)明人】張江泓, 馬迎春, 陳建宇, 曹暉, 王軍, 羅超玲
【申請(qǐng)人】山西迪邁沃科光電工業(yè)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日