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题名基于编码立体靶标的单轴转台标定方法
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作者
王昊天
王鹏
李岳
魏家起
付鲁华
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机构
天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室
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出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第7期171-182,共12页
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文摘
针对目前单轴转台标定存在流程繁琐且精度较低的问题,在深入剖析转台标定原理的基础上,设计一种新型编码立体靶标,并提出高精度转台参数多约束优化方法,用于提高单轴转台标定的效率和精度。首先,靶标整合3个含有编码特征点的不同位置姿态的正方形平面,利用编码的唯一性可准确确定出各个平面的位姿变化情况,只需对靶标位姿进行一次调整,即可标定出转台的参数,显著简化了标定流程;其次,设计了编码特征点识别与处理算法,通过生成自适应椭圆掩膜,实现目标特征点的鲁棒分离,从而稳定、准确地识别编码特征点并完成解码,具备较强的鲁棒性;最后,设计了高精度转台参数多约束优化方法,结合点位约束、共面约束和法向量夹角约束建立目标函数,设置了权重参数,对转台标定参数进行优化,提高了标定精度。实验结果显示,使用所提方法标定转台,只需调整一次靶标位姿,即可使标定精度达到0.021 mm,与传统方法相比,精度可提高约36.363%。同时,根据标定结果拼接标准球,精度可达0.025 mm,相比于传统算法,误差约下降16.667%,进一步验证了该方法的可行性。此外,面对不同水平噪声时,所提优化算法可保持较为稳定的优化结果,展现出较好的鲁棒性。
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关键词
转台标定
编码立体靶标
多约束优化
精密测量
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Keywords
turntable calibration
coding stereo target
multi-constraint optimization
precision measurement
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分类号
TH741
[机械工程—光学工程]
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