cmos图像传感器具有明显的优势.ppt

7.5.2 钢管直线度、截面尺寸在线视觉测量系统 钢管直线度测量样机系统 测量系统在计算机的控制下，测量时间约3秒，满足实时性要求，研制的应用样机系统见图。 7.5.3 三维形貌视觉测量 三维形貌测量的对象通常是大型或具有复杂表面的物体，受像机视场和测量视角的限制，通常分为局部三维形貌信息获取和整体拼接两部分。 形貌整体拼接的实质就是将分块局部形貌测量数据统一到公共坐标系下，完成对被测形貌的整体描述。为控制整体精度，避免误差累积，采用全局控制点拼接方法。 7.5.4 光学数码三维坐标测量 光学数码柔性坐标测量采用先进高精度的数码成像器件作为角度传感器，两台传感器构成空间三角交汇测量配置，在光学测量靶标的配合下，组成工作范围大、通用的空间坐标测量系统。 基于高分辨率数字成像的光学数码三维坐标测量系统可以稳定地实现了约0.01象素的图像细分精度，将成像精度提高到0.02 ~0.03象素，使得测量精度达到10ppm水平，实现视觉测量在精度上的重要突破。 思考题 简述计算机视觉、机器视觉及视觉测量的区别与联系。 摄像机模型分几类？用于视觉测量的摄像机模型有何特点？ 简要概述摄像机模型参数的标定方法。 简述结构光传感器和双目立体视觉传感器的测量原理。 CCD和CMOS之间的区别是什么？各有哪些类型和优缺点。 何为智能相机？其结构及使用特点是什么？ 参考资料 （插 图） 尺寸检测 线性CCD图像传感器的应用 —— 上端受光照的像素数 ——下端受光照的像素数 —— 视场范围 测量小尺寸物体 测量大尺寸物体 视觉传感器校验告诉传送带是否在传送正确的部件 由背光视觉传感器找到的泡罩包装中的破损药片 在药品包装应用中，视觉传感器辨别包装瓶上是否缺少标签 经过训练，知道如何监视横向和纵向位置的传感器辨别出的误贴标签 行扫描在无纺布质量检测上的应用 优点： １.适应高速生产的需求，增加产量，因识别了过程缺陷的来源，使缺陷可以立即修复，避免了大量缺陷产生的情况． ２.保证对产品质量的１００％检测，减少客户退货及投诉 ３.高精度能力，能检测出更小的缺陷，满足国际客户的需求． ４.精确的定位功能及图片显示，可以减少废料，一旦发现缺陷，在对照缺陷图片后即可在分切过程中进行修复处理。 ５.数据回溯能力可进行精确的质量分级及定价 无纺布质量检测 * * * * * * 7.3.2 摄像机模型及结构参数标定技术 摄像机模型 基于像机成像过程和自身物理参数的成像模型 基于投影变换关系的模型 针孔成像模型 直接线性变换模型 摄影测量模型 7.3.2 摄像机模型及结构参数标定技术 针孔成像模型 P Q z o x y 摄像机针孔模型 P为物点，Q为像点， 像机针孔模型的数学表示： 式中，q=（x，y）为像点Q在摄像机像平面上的坐标； p=（xw,，yw，zw）为P在摄像机坐标系中的三维坐标； F —透视变换矩阵； M —旋转矩阵； T —平移矩阵； （7-1） 式中， 表示刻度因子；F、M、T三个矩阵，它们与针孔模型中具有相同的含义；V、B两个矩阵是补偿矩阵。 7.3.2 摄像机模型及结构参数标定技术 直接线性变换模型 （7-2） DLT模型由下式表述： 式中，p，q与（7-1）中相同；A为矩阵，可分解为 （7-3） 7.3.2 摄像机模型及结构参数标定技术 摄影测量模型 假设 (xu, yu) 为空间物点P 在像平面上理想像点坐标,实际像点位置为 (xd, yd)，则 （7-4） 其中，Cx、 Cy为像面中心，?x、?y为成像综合畸变（修正因子），可采用下列模型： （7-5） 式中： 7.3.2 摄像机模型及结构参数标定技术 直接标定及技术 直接标定模型参数可以通过建立已知空间点（控制点）三维坐标（Xw, Yw, Zw）及其对应成像点的二维像面坐标（xd，yd）之间的对应关系：对于较小视场的成像，可以通过精确的共面或非共面的靶标建立控制点的三维物点和二维特征像点的对应；对于较大视场的成像，可以通过大型CMM?构造较大空间的三维控制点。 （b） （c） （a） 标定控制点 （a）CMM虚拟控制点 （b）共面控制点 （c）非共面控制点 7.3.2 摄像机模型及结构参数标定技术 以摄影测量模型为例，由成像模型得到： 直接标定技术 式中：（Xw, Yw, Zw）为控制点空间坐标（已知量）， （xd，yd）为控制点对应象点的象素坐标（已知量）， f、Cx、Cy、k1、k2、k3、b1、b2、P1、P2 为模型 参数（未知量），