双目视觉中空间圆弧的高精度测量方法.pdfVIP

学兔兔 第34卷 第10期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．34 No．10 2013年10月 Chinese Journal of Scientific Instrument 0ct．2013 双目视觉中空间圆弧的高精度测量方法 王利强 ，刘 震 ，张钟华 (1．北京航空航天大学仪器科学与光电_T程学院 北京 100191；2．中国计量科学研究院 北京 100013) 摘 要：提 一种基于双目视觉的空间圆弧高精度测量方法。首先为提高图像中曲线的中心点位置提取精度使用Steger方 法，其次在图像匹配过程中为快速准确获取匹配点对，提 通过计算右图像中极线与直线交点的方法寻找匹配点，其中该直线 由距极线最近邻和次近邻且分配在极线两侧的两点确定，最后对 维数据拟合得到空间圆心坐标和圆半径，针对传统方法鲁棒 性差的问题，提出基于平面约束的空间圆弧拟合方法。实验结果表明，与传统检测方法相比较，该方法对空问圆弧的高精度测 量具有较好的精确性和鲁棒性。 关键词：立体视觉；空间圆拟合；三维测量；最小二乘法 中图分类号：TP391．4 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．40 Accurate dimensional measurement of spatial circle arcs base~on stereo vision Wang Liqiang ，Liu Zhen’ Zhang Zhonghua ， (J．School ofInstrumentation Science@to—electronics Engineering，Beihang University，Bering 100191，China； 2．National Institute of Metrology，Bering 100013，China) Abstract：This paper presents an effective method to accurately reconstruct and measure the radius and centre of spa— tial circle arc based on binocular stereo vision．Firstly，the sub—pixel centers of curvilinear structures are detected with Steger algorithm，which improves the extraction accuracy of the curve center position in the image．To effectively re- construct the 3 D point coordinates of the measured parts using a geometrical matching，a strategy is proposed，which calculates the intersection of the epipolar—line and a line segment on the right image，while the line segment is deter— mined by the two points that are the first and second points closest to the epipolar—line，and distributed on the both sides of the epipolar—line．After reconstructing the 3