¿Cuáles son las características de los métodos tradicionales de calibración de cámaras?

Cómo entender la calibración de cámaras industriales

American TEO es un fabricante especializado en I+D y producción de cámaras industriales y estará encantado de responder a sus preguntas. La calibración de la cámara industrial se basa en el modelo de la cámara industrial, resolviendo los parámetros del modelo de la cámara industrial a partir de la imagen y las coordenadas mundiales de puntos característicos conocidos, y estableciendo la relación posicional entre los puntos de la imagen y los puntos espaciales correspondientes. Los métodos de calibración de cámaras se pueden dividir en: métodos de calibración tradicionales y métodos de autocalibración. El método de calibración tradicional se basa en la información estructural del objeto de calibración y se puede utilizar para cualquier modelo de cámara. La precisión de la calibración es alta, pero la desventaja es que requiere un objeto de calibración de alta precisión, el método de autocalibración no. Confíe en el objeto de referencia de calibración y solo use la cámara para El método de calibrar la cámara en función de la relación correspondiente entre la imagen del entorno circundante y la imagen durante el movimiento se denomina método de autocalibración de la cámara.

El rango permitido de error de calibración de la cámara es de aproximadamente 0,1 a 0,5. La calibración se basa en un equipo estándar especial para determinar la relación de conversión de entrada-salida del sensor. La calibración de la cámara es el proceso de resolución de parámetros. La calibración se refiere a la nueva prueba de rendimiento del sensor durante el uso o después del almacenamiento. el sensor Si el indicador cambia, se debe corregir.

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¿Por qué necesitamos calibrar el sensor? ¿Cómo calibrar?

El sensor se desviará hasta cierto punto después de usarse durante un período de tiempo y es necesario calibrarlo con un instrumento de calibración. (Es decir, una prueba comparativa para ver si la diferencia entre el valor real y el valor teórico del sensor está dentro del rango aceptable).

Por ejemplo, realice una prueba en un sensor de presión con un 0 Salida de ~1MPa de calibración de 4~20mA. Ingrese 0pa, 200kpa, 400kpa, 600kpa, 1MPa y mida los valores de corriente de salida correspondientes respectivamente. Luego calcule si la desviación del valor de la corriente de salida del valor teórico de 4 ~ 20 mA está dentro del rango.

Si excede el rango, el sensor ya no se puede utilizar y es necesario calibrarlo o reemplazarlo. Dentro del rango, puedes seguir usándolo.

Información ampliada:

El elemento sensible detecta directamente la cantidad medida y emite una señal de cantidad física que tiene una relación definida con la cantidad medida; el elemento de conversión convierte la salida de la señal de cantidad física; por el elemento sensible en una señal eléctrica; el circuito de conversión es responsable de amplificar y modular la señal eléctrica emitida por el elemento de conversión y el circuito de conversión generalmente requiere fuente de alimentación auxiliar;

El sensor de potencia de frecuencia variable realiza un muestreo de CA de las señales de voltaje y corriente de entrada, y luego conecta los valores muestreados al instrumento secundario de entrada digital a través de sistemas de transmisión como cables y fibras ópticas. El instrumento secundario mide el voltaje, se calcula el valor de muestreo actual y se pueden parámetros como el valor efectivo del voltaje, el valor efectivo de la corriente, el voltaje fundamental, la corriente fundamental, el voltaje armónico, la corriente armónica, la potencia activa, la potencia fundamental, la potencia armónica, etc. ser obtenido.

Utilice la característica de que el valor de resistencia cambia con la temperatura para medir la temperatura y los parámetros relacionados con la temperatura. Este tipo de sensor es más adecuado en situaciones en las que se requiere que la precisión de la detección de temperatura sea relativamente alta. Los materiales de resistencia térmica más utilizados son el platino, el cobre, el níquel, etc. Tienen las características de un gran coeficiente de resistencia a la temperatura, buena linealidad, rendimiento estable, amplio rango de temperaturas de funcionamiento y fácil procesamiento. Se utiliza para medir temperaturas en el rango de -200°C a 500°C.

Los métodos tradicionales de calibración de cámaras requieren el uso de objetos de calibración con tamaños conocidos. Al establecer la correspondencia entre puntos con coordenadas conocidas en el objeto de calibración y sus puntos de imagen, se utiliza un determinado algoritmo para obtener los puntos internos y externos. Parámetros del modelo de cámara.

Según los diferentes objetos de calibración, se pueden dividir en objetos de calibración tridimensionales y objetos de calibración planos.

Los objetos de calibración tridimensionales se pueden calibrar a partir de una sola imagen y la precisión de la calibración es alta, pero el procesamiento y mantenimiento de objetos de calibración tridimensionales de alta precisión son difíciles. Los objetos de calibración planos son más sencillos de fabricar que los objetos de calibración tridimensionales y la precisión es más fácil de garantizar, pero se deben utilizar dos o más imágenes para la calibración.

Los métodos tradicionales de calibración de cámaras siempre requieren objetos de calibración durante el proceso de calibración, y la precisión de fabricación de los objetos de calibración afectará los resultados de la calibración. Al mismo tiempo, algunas ocasiones no son adecuadas para colocar objetos de calibración, lo que también limita la aplicación de los métodos tradicionales de calibración de cámaras.

Enciclopedia Baidu - Sensor

Dependiendo de la aplicación, se requiere calibración si la precisión y la tasa de distorsión son altas.

La calibración de la cámara industrial se basa en el modelo de la cámara industrial, resolviendo los parámetros del modelo de la cámara industrial a partir de la imagen de puntos característicos conocidos y coordenadas mundiales, y estableciendo la relación posicional entre los puntos de la imagen y los puntos espaciales correspondientes. Los métodos de calibración de cámaras se pueden dividir en: métodos de calibración tradicionales y métodos de autocalibración. El método de calibración tradicional se basa en la información estructural del objeto de calibración y se puede utilizar para cualquier modelo de cámara. La precisión de la calibración es alta, pero la desventaja es que requiere un objeto de calibración de alta precisión, el método de autocalibración no. Confíe en el objeto de referencia de calibración y solo use la cámara para El método de calibrar la cámara en función de la relación correspondiente entre la imagen del entorno circundante y la imagen durante el movimiento se denomina método de autocalibración de la cámara.

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Cómo calibrar una cámara industrial cuando se monta de forma oblicua

Los métodos de calibración de las cámaras industriales incluyen: método de calibración de cámara tradicional, método de calibración de cámara de visión activa y método de autocalibración de cámara.

Los métodos tradicionales de calibración de cámaras incluyen el método de dos pasos de Tasi y el método de calibración de Zhang, que se pueden utilizar para cualquier modelo de cámara con alta precisión. Sin embargo, se requieren objetos de calibración y el algoritmo es más complejo.

El método de dos pasos de Tsai primero obtiene linealmente los parámetros de la cámara, luego considera los factores de distorsión para obtener los valores de los parámetros iniciales y obtiene los parámetros finales de la cámara mediante optimización no lineal. El método de dos pasos de Tsai es más rápido, pero sólo considera la distorsión radial. Este método no es aplicable cuando la distorsión de la cámara es severa.

El método de calibración de Zhang utiliza una placa de calibración compuesta de cuadrados bidimensionales para la calibración, recopila imágenes de la placa de calibración en diferentes poses, extrae las coordenadas de píxeles de los puntos de las esquinas en las imágenes y calcula el valor interno inicial. y los parámetros externos de la cámara a través del valor de la matriz de homografía, utilice el método de mínimos cuadrados no lineales para estimar el coeficiente de distorsión y, finalmente, utilice el método de estimación de máxima verosimilitud para optimizar los parámetros. Este método es simple de operar y tiene una alta precisión, lo que puede satisfacer la mayoría de las ocasiones.

El método de calibración visual activa no requiere objetos de calibración, tiene un algoritmo simple y alta robustez. Pero el costo es alto y el equipo caro. El método de calibración de la cámara basado en visión activa controla la cámara para realizar movimientos específicos a través del sistema activo, utiliza la plataforma de control para controlar la cámara para realizar movimientos específicos para capturar múltiples conjuntos de imágenes y resuelve los parámetros internos y externos de la cámara según en la información de la imagen y los cambios de desplazamiento conocidos. Este método de calibración requiere una plataforma de control precisa, por lo que el coste es elevado.

Los métodos de autocalibración de la cámara incluyen métodos de calibración jerárquica por pasos y métodos de autocalibración basados ​​en Kruppa, que son muy flexibles y pueden calibrarse en línea, pero tienen baja precisión y robustez.

El método de calibración jerárquica por pasos primero realiza la reconstrucción proyectiva de la secuencia de imágenes, realiza la calibración radiométrica y la calibración euclidiana sobre la base de la reconstrucción, y obtiene los parámetros internos y externos de la cámara a través de un algoritmo de optimización no lineal. Dado que los parámetros iniciales son valores difusos, la convergencia del algoritmo de optimización es incierta.

El método de autocalibración basado en Kruppa establece ecuaciones de restricción sobre la matriz de parámetros internos de la cámara a través de curvas cuadráticas y utiliza al menos tres pares de imágenes para calibrar la cámara. La longitud de la secuencia de imágenes afectará la estabilidad del algoritmo de calibración y no se puede garantizar el plano infinito en el espacio proyectivo.

¿Quién puede explicar la definición y el principio de intersección trasera e intersección delantera en topografía y cartografía?

Se conocen las coordenadas de dos puntos A y B para calcular las coordenadas de. el punto desconocido P, siempre y cuando simplemente observe ∠A y ∠B. Este método de determinar las coordenadas planas de un punto desconocido P se llama intersección directa.

La trisección se refiere a establecer una estación únicamente en el punto a determinar, observando dos ángulos horizontales a y b desde tres puntos de control conocidos, y con ello calcular las coordenadas del punto a determinar, lo que se denomina resección.

El principio es utilizar la intersección trasera para calcular los elementos de orientación exteriores y utilizar la intersección delantera para calcular las coordenadas del punto de terreno indeterminado.

Información ampliada

Los métodos comúnmente utilizados para medir puntos de intersección incluyen intersección angular al frente, intersección lateral, intersección trasera e intersección de dos puntos.

1. El método de intersección directa es simple y tiene una precisión confiable; cuando el número de puntos a determinar es mayor que los puntos conocidos para el establecimiento de la estación, puede ahorrar carga de trabajo de manera efectiva, por lo que se usa ampliamente.

2. También existen muchas aplicaciones para intersecciones laterales. La trisección solo establece estaciones en los puntos a determinar, lo que puede ahorrar carga de trabajo cuando no hay muchos puntos a determinar. Sin embargo, si los puntos a determinar y los puntos conocidos están ubicados en el mismo círculo o cerca de él (llamado círculo). círculo de peligro), las condiciones de la solución se perderán o el error de puntos aumentará más allá del límite permitido, por lo que generalmente solo se usa cuando las condiciones de los gráficos son buenas.

3. La intersección del método de dos puntos generalmente solo se usa en casos individuales con condiciones difíciles. Las características básicas de los métodos de encuentro mencionados anteriormente.

4. Al utilizar la medición de bordes en lugar de la medición de ángulos, también puede realizar intersecciones delanteras, intersecciones laterales, intersecciones traseras e intersecciones de dos puntos, que se denominan intersecciones de bordes_

Enciclopedia Baidu- - Intersección delantera

Enciclopedia Baidu--Intersección trasera

Enciclopedia Baidu--Medición del punto de intersección