视觉点胶机N点标定的原理(lǐ)与流程是什么?

N点标定是一种相机标定方法,通过多(duō)个标定点实现高精度相机参数标定。其原理(lǐ)基于多(duō)视图几何,采用(yòng)标定板上精确坐(zuò)标已知的多(duō)个标定点,在不同位置拍摄获得其在图像中的像素坐(zuò)标,然后通过像素坐(zuò)标与空间坐(zuò)标的对应关系计算出相机的内外参数。
内外参数是影响视觉精度的关键参数。内参包括焦距、主点坐(zuò)标和摄像机的几何畸变系数,决定像素坐(zuò)标到相机坐(zuò)标系的变换关系。外参是标定板在相机坐(zuò)标系下的旋转和平移参数,决定相机坐(zuò)标系到标定板坐(zuò)标系的变换关系。精确的内外参数是实现高精度视觉定位和3D测量的基础。
N点标定板上印有(yǒu)多(duō)个高精度的圆点或方点作為(wèi)标定点,其空间坐(zuò)标精确已知。机械手或人工将标定板放置在不同位置拍摄图像,获得标定点在图像中的像素坐(zuò)标。然后将标定点的像素坐(zuò)标与对应的空间坐(zuò)标输入到标定算法,算法通过多(duō)视图几何理(lǐ)论计算相机的外参R(旋转矩阵)和T(平移向量),并优化得到内参的最佳估计值。
标定流程是:1) 拍摄获取标定板在不同位置的图像;2) 手动选取或用(yòng)算法提取标定点的像素坐(zuò)标;3)输入标定板上标定点的空间坐(zuò)标;4)输入初始的外参R和T估计;5)调用(yòng)标定算法计算内外参,并通过优化迭代求最佳解;6)评估标定结果,如果精度不满足要求则返回步骤1重新(xīn)标定。
标定精度的评估方法有(yǒu)space reprojection error和image reprojection error。通过实际应用(yòng)也可(kě)直接评估视觉定位精度。N点标定可(kě)有(yǒu)效消除标定板位置和姿态的影响,获得高精度的参数标定结果。
所以,N点标定作為(wèi)一种高精度的相机标定方法,其原理(lǐ)基于多(duō)视图几何,通过对应点之间的映射关系求解相机的参数。通过采集多(duō)个样本点并进行优化迭代,可(kě)以有(yǒu)效提高标定精度和鲁棒性。它是实现机器视觉高精度定位和3D计算的基础,在工业视觉中有(yǒu)着非常广泛的应用(yòng)