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题名基于亚像素边缘检测融合光照补偿的远心成像标定方法
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作者
袁竟
林虎
石照耀
王宪
杨国梁
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机构
湖南科技大学机电工程学院
中国计量科学研究院几何量计量科学研究所
北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心
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出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第16期2578-2591,共14页
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基金
国家自然科学基金(No.52227809)。
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文摘
针对远心成像系统的高精度标定需求及传统针孔模型失效的问题,本文提出一种结合亚像素边缘检测与光照误差补偿的高精度相机标定方法。首先,利用改进高斯积分曲线拟合算法提取标定板圆形靶标亚像素边缘,结合加权迭代最小二乘算法精准确定圆心坐标。其次,基于远心成像模型并结合旋转矩阵正交性推导系统放大率方程,求解外参及其正负符号模糊,并给出消解策略。随后,分别构建径向、切向及复合畸变模型,系统研究其在远心透镜畸变表征中的适用性,并通过Levenberg-Marquardt非线性优化精确估计畸变参数。在此基础上,结合光照误差补偿模型动态更新校正参数,融入标定流程以消除边缘偏移误差。实验结果表明,上述标定方法最佳重投影误差可达0.059 pixels,对坐标测量机标准测针球直径在光照强度15~28级的范围内测量,经过补偿后误差始终控制在1.6μm以内,验证了标定方法的有效性。
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关键词
远心镜头标定
亚像素边缘检测
加权迭代圆心拟合
光强误差补偿
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Keywords
telecentric lens calibration
subpixel edge detection
weighted iterative circle fitting
compensation for light intensity errors
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分类号
TP394.1
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH745.4
[机械工程—光学工程]
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