视觉测量是机器视觉理论在测量领域的应用,这项技术在国外已经得到了深入研究和广泛的应用,在国内也受到了越来越多的重视。随着计算机硬件性价比的不断提高,相关技术的不断发展,视觉测量以其柔性、快速、非接触、精确、自动化程度高等特点将很快得到广阔的应用。 本文以图像处理为基础,围绕视觉测量系统中的摄像机成像及其标定技术,进行了深入研究。归纳起来论文的主要工作和成果如下: 1.分析了与视觉测量相关的数字图像的基本理论及图像处理的基本方法,主要包括图像增强、图像分割等,并通过对平面模板的图像处理,获得了其特征点的像素坐标。 2.系统论述了视觉测量中的摄像机理想及径向准直约束模型的数学模型,对影响摄像机成像质量的镜头畸变作了深入分析,给出了常用的几种数学模型。 3.研究了比较常用的摄像机参数标定方法,并在此基础上对单平面模板优化了标定过程,即在考虑径向准直约束的条件下,利用已经预标定的一些摄像机内部参数,通过解线性方程组对摄像机的外部参数以及有效焦距,径向畸变等进行标定。并通过实验验证了可行性。 4.结合单平面模板的摄像机标定,给出了线结构光平面的标定步骤,并对其误差进行了概要分析。