留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量

刘海庆 杨凌辉 任永杰 邾继贵

刘海庆, 杨凌辉, 任永杰, 邾继贵. 基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1117002-1117002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1117002
引用本文: 刘海庆, 杨凌辉, 任永杰, 邾继贵. 基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1117002-1117002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1117002
Liu Haiqing, Yang Linghui, Ren Yongjie, Zhu Jigui. Larg-scale 3D coordinate measurement based on orthogonal cylindrical imaging cameras[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11): 1117002-1117002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1117002
Citation: Liu Haiqing, Yang Linghui, Ren Yongjie, Zhu Jigui. Larg-scale 3D coordinate measurement based on orthogonal cylindrical imaging cameras[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11): 1117002-1117002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1117002

基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量

doi: 10.3788/IRLA201645.1117002
基金项目: 

国家863计划(2012AA041205);大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室研究基金(JMTZ201604)

详细信息
    作者简介:

    刘海庆(1987-),男,博士生,主要从事视觉检测技术方面的研究。Email:liuhaiqing@tju.edu.cn

  • 中图分类号: TU198

Larg-scale 3D coordinate measurement based on orthogonal cylindrical imaging cameras

  • 摘要: 提出了一种基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量方法。正交柱面成像相机由一个正交柱面成像光学系统和两个正交放置的线阵CCD组成,它们分别被用来检测被测点的水平角和垂直角。一个相机决定了两个角度,两个相机交汇,即可实现被测点的三维坐标测量。所提出的方法在精密坐标测量特别是动态位置跟踪方面具有突出的优势。一个灵活的内参标定方法被用来标定正交柱面成像相机,内参标定后相机在水平方向和垂直方向角度测量误差的均值分别为1.85和2.16。另外,双相机的外参标定也被介绍,外参标定后系统的坐标测量精度优于0.52 mm。实验结果表明:所提出的三维坐标测量方法有效,具有良好的测量精度。
  • [1] Cuypers W, Van Gestel N, Voet A, et al. Optical measurement techniques for mobile and large-scale dimensional metrology[J]. Optics and Lasers in Engineering, 2009, 47(3):292-300.
    [2] Liu Zhexu, Zhu Jigui, Yang Linghui, et al. Real-time position and orientation measurement with occlusion handling for distributed optical large-scale metrology systems[J]. Optical Engineering, 2013, 52(11):114101.
    [3] Gan Lin, Li Xiaoxing. Site measuring accuracy testing of laser tracker[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(5):612-614. 甘霖, 李晓星. 激光跟踪仪现场测量精度检测[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(5):612-614.
    [4] Maisano D A, Jamshidi J, Franceschini F, et al. Indoor GPS:system functionality and initial performance evaluation[J]. International Journal of Manufacturing Research, 2008, 3(3):335-342.
    [5] Huang Guiping. Study on the key technologies of digital close range industrial photogrammetry and applications[D].Tianjin:Tianjin University, 2006. (in Chinese)黄桂平. 数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用. 天津:天津大学, 2006.
    [6] Zhang Guangjun. Vision Measurement[M]. Beijing:Science Press, 2008. (in Chinese)张广军. 视觉测量[M]. 北京:科学出版社, 2008.
    [7] Duanmu Qiong, Yang Xueyou, Zhu Jigui, et al. 3D coordinate measurement system based on optoelectronic scanning[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(10):2014-2019. (in Chinese)端木琼, 杨学友, 邾继贵, 等. 基于光电扫描的三维坐标测量系统[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(10):2014-2019.
    [8] Yang Linghui, Yang Xueyou, Lao Dabao, et al. Large-scale coordinates measurement method based on intersection of optical planes[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(6):1105-1109. (in Chinese)杨凌辉, 杨学友, 劳达宝, 等. 采用光平面交汇的大尺寸坐标测量方法[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(6):1105-1109.
    [9] Liu Haiqing, Yang Linghui, Guo Yin, et al. Precise calibration of linear camera equipped with cylindrical lenses using a radial basis function-based mapping technique[J]. Optics Express, 2015, 23(3):323-344.
    [10] Golberg M A, Chen C S, Bowman H. Some recent results and proposals for the use of radial basis functions in the BEM[J]. Engineering Analysis with Boundary Elements, 1999, 23(4):285-296.
    [11] More J J. The Levenberg-Marquardt algorithm:implementation and theory[C]//IEEE Conference on Numerical Analysis, 1978, 630:105-116.
  • [1] 孙宝清, 江山, 马艳洋, 蒋文杰, 殷永凯.  单像素成像在特殊波段及三维成像的应用发展 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303016-0303016-16. doi: 10.3788/IRLA202049.0303016
    [2] 李勇, 张广汇, 马利红, 应晓霖, 姚建云.  条纹投影动态三维表面成像技术综述 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303005-0303005-13. doi: 10.3788/IRLA202049.0303005
    [3] 姜宏志, 李宇曦, 赵慧洁.  单像素成像在三维测量中的应用 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303017-0303017-9. doi: 10.3788/IRLA202049.0303017
    [4] 王晓娜, 张亦舒, 侯德鑫, 叶树亮.  基于线激光正交扫描的电感微裂纹热成像检测 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190522-1-20190522-8. doi: 10.3788/IRLA20190522
    [5] 宋晓凤, 李居朋, 陈后金, 李丰, 万成凯.  多场景下结构光三维测量激光中心线提取方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0113004-0113004(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0113004
    [6] 刘轶群, 魏悦川, 张敏情, 周潭平, 杨晓元.  基于三维成像技术的安全二维码 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 503003-0503003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0503003
    [7] 丁忠军, 赵子毅, 张春堂, 潘文超, 刘雨萌.  载人潜水器的深海地貌线结构光三维重建 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 503001-0503001(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0503001
    [8] 刘波, 赵娟莹, 眭晓林, 曹昌东, 颜子恒, 吴姿妍.  阵列分束激光三维成像技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 606001-0606001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0606001
    [9] 陈妮, 左超, Byoungho Lee.  基于深度测量的三维成像技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 603013-0603013(25). doi: 10.3788/IRLA201948.0603013
    [10] 吴斌, 许友, 杨峰亭, 钱春强, 蔡蓓.  激光跟踪绝对测长多边法三维坐标测量系统 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 806007-0806007(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0806007
    [11] 杨凌辉, 王丽君, 林嘉睿, 孟伟, 徐秋宇.  基于正交柱面成像相机空间后方交会的三维坐标测量方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 317001-0317001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0317001
    [12] 侯佳, 何志平, 舒嵘.  离轴三反光纤阵列激光三维成像发射系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 406001-0406001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0406001
    [13] 陈超, 於燕琴, 黄淑君, 刘晓利, 徐静, 张宗华.  三维小视场成像系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 824002-0824002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0824002
    [14] 张振振, 杨爱玲, 赵扬, 南钢洋.  人工缺陷铝块试样的激光超声三维成像 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 57-62.
    [15] 刘姜伟, 黄海乐, 李五.  天绘一号卫星高分辨、多光谱相机与三线阵正视相机夹角在轨标定方法研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 662-667.
    [16] 王澜, 孙博, 隆昌宇, 邹剑, 邾继贵.  一种基于共线特征点的线阵相机内参标定方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1878-1883.
    [17] 李小珍, 吴玉峰, 郭亮, 曾晓东.  合成孔径激光雷达下视三维成像构型及算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3276-3281.
    [18] 王书民, 张爱武, 胡少兴, 孙卫东, 孟宪刚, 赵文吉.  线推扫式高光谱相机侧扫成像几何校正 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 579-585.
    [19] 王子辰, 戴明, 李刚, 汪永阳, 宋悦铭, 高玉军.  基于虚拟立体靶标的线阵相机标定与分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 902-907.
    [20] 郑睿童, 吴冠豪.  基于线阵APD探测器的脉冲式一维非扫描激光雷达系统 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 96-100.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  161
  • HTML全文浏览量:  20
  • PDF下载量:  91
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-05
  • 修回日期:  2016-04-15
  • 刊出日期:  2016-11-25

基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量

doi: 10.3788/IRLA201645.1117002
    作者简介:

    刘海庆(1987-),男,博士生,主要从事视觉检测技术方面的研究。Email:liuhaiqing@tju.edu.cn

基金项目:

国家863计划(2012AA041205);大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室研究基金(JMTZ201604)

  • 中图分类号: TU198

摘要: 提出了一种基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量方法。正交柱面成像相机由一个正交柱面成像光学系统和两个正交放置的线阵CCD组成,它们分别被用来检测被测点的水平角和垂直角。一个相机决定了两个角度,两个相机交汇,即可实现被测点的三维坐标测量。所提出的方法在精密坐标测量特别是动态位置跟踪方面具有突出的优势。一个灵活的内参标定方法被用来标定正交柱面成像相机,内参标定后相机在水平方向和垂直方向角度测量误差的均值分别为1.85和2.16。另外,双相机的外参标定也被介绍,外参标定后系统的坐标测量精度优于0.52 mm。实验结果表明:所提出的三维坐标测量方法有效,具有良好的测量精度。

English Abstract

参考文献 (11)

目录

    /

    返回文章
    返回