研究目的
比较声光立体光谱成像仪的两种几何校准方法,以提高窄光谱波段内三维坐标测量的精度。
研究成果
使用具有给定步长的测试对象平移方法(方法A)相比采用任意位移的方法(方法B),能在使用更少图像的情况下实现更高的三维坐标测量精度。仅需在最大锐度区域内设置两个测试对象位置即可完成校准,从而节省时间和工作量。该方法有利于多波段校准,在需要精确三维光谱成像的领域具有应用潜力。
研究不足
该研究仅限于一种特定的声光立体成像仪,其景深较?。?-8毫米),且物距与景深比值较大,这可能影响结果的普适性。校准方法仅在550纳米的可见光波段进行了测试,在其他光谱波段或不同成像仪配置下可能需要进一步验证。使用平面测试对象(棋盘格)可能无法完全代表实际应用中的复杂三维结构。
1:实验设计与方法选择:
本研究比较了声光立体成像仪的两种校准方法。方法A通过固定步长沿光轴平移平面测试对象(棋盘格),而方法B采用测试对象的任意位移和方向。两种方法均采用投影相机模型进行校准。
2:样本选择与数据来源:
使用单元尺寸为0.5毫米的棋盘格测试对象。图像通过声光单色仪选定的550纳米波长获取。
3:5毫米的棋盘格测试对象。图像通过声光单色仪选定的550纳米波长获取。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括声光立体成像仪(含输入透镜、双通道声光单色仪、反射镜棱镜、透镜、图像传感器及用于精确平移的精密运动平台)及用于图像采集处理的软件。
4:实验流程与操作步骤:
方法A记录16张测试对象以0.5毫米步长在7.5毫米范围内位移的图像;方法B获取45张任意移动的图像。使用16张测试图像系列评估精度,测试对象在非校准位置沿z轴以0.5毫米步长位移。通过具备手动/半自动检测模式的软件处理图像,确定测试对象单元角点坐标。
5:5毫米步长在5毫米范围内位移的图像;方法B获取45张任意移动的图像。使用16张测试图像系列评估精度,测试对象在非校准位置沿z轴以5毫米步长位移。通过具备手动/半自动检测模式的软件处理图像,确定测试对象单元角点坐标。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过计算x/y/z方向线段长度的平均偏差和均方根(RMS)误差评估三维坐标测量精度,绘制并比较两种方法的误差随测试对象距离变化关系曲线。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容