线结构光传感系统的快速标定方法韩建栋;吕乃光;董明利;娄小平【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2009(017)005【摘要】针对现有线结构光传感系统标定过程中对设备要求高、标定过程繁琐等问题,提出一种基于三点透视模型的快速标定方法.引入一个可自由移动的平面靶标,靶标上只需要共线且相互位置确定的3个特征点,利用共线三点建立三点透视数学模型,根据3个特征点以及光条纹在摄像机像面的成像信息,获取了光平面上标定点在摄像机坐标系下的坐标.平面靶标在视觉范围内任意移动几个位置,得到光平面上多个标定点坐标,从而确定光平面方程.实验证明,该方法平均相对测量误差约为0.72%,标定时不需要昂贵的辅助调整设备,也不需要求解坐标系之间的转换矩阵,简单、快速,适合现场标定.【总页数】6页(P958-963)【作者】韩建栋;吕乃光;董明利;娄小平【作者单位】北京邮电大学,电子工程学院,北京,100876;北京信息科技大学,光电信息与通信工程学院,北京,100192;北京信息科技大学,光电信息与通信工程学院,北京,100192;北京邮电大学,电子工程学院,北京,100876;北京信息科技大学,光电信息与通信工程学院,北京,100192;北京信息科技大学,光电信息与通信工程学院,北京,100192【正文语种】中文【中图分类】TP212.14;TP391;TH703【相关文献】1.基于共面标定参照物的线结构光传感器快速标定方法 [J], 邾继贵;李艳军;叶声华2.三维空间中线结构光与相机快速标定方法 [J], 陈文亮;董清亮;刘峰;王向军;吴凡路3.基于线结构光的三维测量系统转轴快速标定方法 [J], 李鹏飞;张文涛;熊显名4.基于单应性矩阵的线结构光测量快速标定方法研究 [J], 彭谦之;杨雪荣;成思源;吕文阁5.机器人线结构光视觉引导系统的手眼标定方法 [J], 吴庆华;万偲;李子奇;蔡琼捷思因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于机器人系统的线结构光视觉传感器标定新方法
引言
线结构光视觉测量技术的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。
线结构光视觉测量的关键技术之一就是线结构视觉传感器模型的获取，即标定问题。
标定的精度直接影响线结构光视觉传感器的测量精度，而确定标定特征点的三维实际坐标与对应的二维图像坐标是标定问题的关键。
在满足准确度的情况下，如何方便、准确地确定特征点坐标及准确求解传感器模型参数是视觉测量系统标定的重要内容。
目前，针对获取标定点的主要方法有拉丝法、锯齿靶法。
、交比不变法等。
但这些方法都存在着一些问题，如，获取的标定点数目少、特征点图像坐标提取困难、标定过程复杂等。
为了方便、准确地得到传感器的模型，本文提出了一种新的基于一维圆靶的线结构光视觉传感器标定特征点获取方法，该方法不需要额外对光平面进行标定，通过一维圆靶和机械手臂的运动获取一系列光平面上的特征点。
传感器模型参数的求解是在对Tsai 两步法简化的基础上，获得一种线性求解摄像机内部参数的简单算法。
从特征点的提取到传感器模型参数的求解本文提出的方法都大大提高了效率，降低了标定的时间，且标定精度较高，为机器人三维激光测量系统的研制开发奠定了理论基础。
1 机器人三维激光测量系统的组成与测量原理
如图1 所示，机器人三维激光测量系统由半导体线式激光器、激光控制器、CCD 摄像机、图像采集卡、计算机、六自由度机械手臂、电机运动控制卡和待测工件组成，其中，半导体线式激光器用于发射激光线到待测工件表面，激光控制器用于调整激光的强度，其光线在CCD 摄像机上成像，图像采集卡。
结构光测量系统的标定方法综述刘顺涛;骆华芬;陈雪梅;徐静【摘要】结构光测量技术具有无接触、测量速度快、测量精度较高且成本较低等优点而被广泛应用到各个领域.结构光测量系统的精度取决于系统标定精度.综述了结构光测量系统的现有标定方法,即基于矩阵变换的摄影测量法、基于几何关系的三角测量法和多项式拟合法.摄影测量法可以进一步分为伪相机法、逆向相机法和光平面法.从误差扩散、对投影仪标定的依赖性、精密辅助标定装置、操作复杂度等方面对上述标定方法进行了对比.指出标定方法的研究趋势是从实验室方法向现场标定技术的转变,要求标定装置简单、标定过程便捷、标定时间快速且精度高.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2015(039)002【总页数】7页(P252-258)【关键词】测量与计量;结构光;标定;误差【作者】刘顺涛;骆华芬;陈雪梅;徐静【作者单位】成都飞机工业(集团)有限责任公司制造工程部,成都610092;清华大学机械工程系,北京100084;成都飞机工业(集团)有限责任公司制造工程部,成都610092;清华大学机械工程系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TN247Key words:measurement and metrology; structured light; calibration; error E-mail:***************基于结构光的3维测量系统是一种利用特定光源照射目标形成人工特征，由摄像机采集这些特征进行测量的系统。
通过编码可以使光源投射出的图案具有特定结构(投射光被称为结构光)。
基于结构光的3维测量系统主要由投影仪(或光栅机)、摄像机和计算机组成。
测量时，投影仪将一定相位编码的结构光图像投射到被测工件表面，结构光图像会因为被测工件的表面高低不同而发生畸变，摄像机捕获变形的结构光图像，并利用三角测量法求解出工件表面的3维形状和轮廓。
根据投射图像的不同，可以分为点结构光[1]、线结构光[2]、多线条结构光[3]、面结构光[4-5]。
线结构光视觉传感器机器人手眼关系标定陆艺; 沈添秀; 郭小娟; 郭斌【期刊名称】《《中国测试》》【年(卷),期】2019(045)010【总页数】4页(P6-9)【关键词】手眼关系; 线结构光传感器; 标定; 工业机器人【作者】陆艺; 沈添秀; 郭小娟; 郭斌【作者单位】中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州 310018; 杭州沃镭智能科技股份有限公司浙江杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】TP242.20 引言工业机器人广泛应用在工业制造领域，通常需要将测量传感器安装在机器人末端，以获取被测物的三维信息。
因此可将线结构光视觉传感器安装于六轴工业机器人末端，构成基于线结构光的机器人视觉测量系统。
该系统可通过控制机器人以不同位姿运动，从而对目标点进行测量获得测量坐标系与目标点之间位置关系。
要实现上述测量过程，需要先对线结构光传感器内参数和机器人手眼关系进行标定。
其中线结构光传感器内参数标定根据靶标不同分为三维标定[1-2]和二维标定[3]两种。
三维标定靶标具有一定精度，但靶标成本和工艺要求高。
二维靶标制作简单、效率高，标定精度能满足不同场合的测量需要。
手眼关系标定方法通常有有限场景点法[4]，平面靶标法[5-7]，标准球法[8]等。
其中手眼关系转换矩阵的求解可通过两步分离法[9]或单步法[10-11]得到，单步法可一步得到旋转向量、平移向量，两步分离法分两步得到旋转向量、平移向量，它存在累积误差。
为此提出基于线结构光视觉传感器的手眼关系标定的方法。
该方法采用二维平面靶标进行标定，并通过单步法求解手眼关系。
它简化工业机器人测量系统的标定过程，仅通过控制机器人末端作位姿运动同时得到摄像机内外参数，线结构光内参数以及手眼关系，保证较高精度。
以研华LNC-S6000型六轴工业机器人为实验平台进行标定和测量实验，验证该方法的有效性。
1 系统标定原理1.1 线结构光视觉传感器模型线结构光传感器数学模型如图1所示，该传感器包括CCD相机以及线激光器两部分。
