视觉点胶机相机标定时像素与实际尺寸的计算方法是什么?

相机标定时像素与实际尺寸的转换计算方法是通过标定板上的标定点来实现的。
首先,我们需要一个定制的标定板,上面布置多(duō)个高精度的标定点,这些标定点的坐(zuò)标已精确测量且相互之间的距离也已知。然后,我们放置标定板在相机视野中,拍摄图像获得所有(yǒu)标定点的像素坐(zuò)标。
通过标定点的像素坐(zuò)标与实际空间坐(zuò)标的对应关系,可(kě)以计算出相机的内外参数。内参数主要包括焦距、主点坐(zuò)标、畸变系数等,外参数主要包括旋转向量和平移向量等。有(yǒu)了这些参数,我们就可(kě)以实现世界坐(zuò)标系到图像坐(zuò)标系的转换,也就是像素和实际尺寸的转换。
具體(tǐ)的计算方法遵循畸变校正和立體(tǐ)投影原理(lǐ)。比如,我们有(yǒu)一个标定板,上面有(yǒu)4个标定点,已知点A(XA,YA,ZA)、B(XB,YB,ZB)、C(XC,YC,ZC)和D(XD,YD,ZD)的空间坐(zuò)标。在图像上,它们的像素坐(zuò)标分(fēn)别為(wèi)a(xa,ya)、b(xb,yb)、c(xc,yc)和d(xd,yd)。
根据相似三角形定理(lǐ),有(yǒu):
XA/ZA = xa/f  (1)
YA/ZA = ya/f   (2)
其中f為(wèi)相机焦距。
则可(kě)以解出:
f = (XA*ya)/(za*xa) = (YA*xa)/(ya*ZA)  (3)
有(yǒu)了f值,就可(kě)以进一步解出相机的内外参数,最终得到像素到实际尺寸的转换关系。
例如,如果标定板上的两个标定点的实际距离為(wèi)200mm,在图像上像素距离為(wèi)1000个像素。则1个像素 ≈ 0.2mm(200/1000)。这样我们就建立起了像素坐(zuò)标与实际坐(zuò)标之间的对应关系,实现了从像素尺寸到实际尺寸的转换。这就是相机标定的基本原理(lǐ)和计算方法。
通过标定,我们可(kě)以实现机器视觉系统中最基本的测量功能(néng)。标定精度的高低直接影响后续的视觉定位、检测和3D建模等效果。所以,标定是机器视觉系统中一个关键的第一步。