雙目視覺系統已經被廣泛應用在很多領域,但其定位精度仍難以滿足工業要求。為了進一步提高它的精度,可以限制一些引數,使引數在這些範圍內可以達到最佳精度。現在需要做的便是找到這些引數,並分析每乙個引數和可能的誤差之間的關係。
本篇文章將分析影響精度的7個引數,並將其分為兩大類:第一類是系統結構引數(包括基線距離b,攝像機焦距,光軸和基線間的角度);第二類是攝像機標定引數(包括相機失真,標定影象的數量,標定棋盤格的格仔數量,標定板的位置)。
一、攝像機結構引數的分析
δx為x方向的誤差,γ
\gamma
γbδ
\delta
δz為z方向的誤差)
總誤差為:
(e
3e_3
e3 = e12
+e22
2\sqrt[2]
2e12+
e22
)由於e
1e_1
e1,e
2e_2
e2使用三角函式比較複雜,在這裡用三角函式將其進行泰勒展開(用k取代α
\alpha
α),得到e
1e_1
e1=1
2\frac
21 + k28
\frac
8k2
, e
2e_2
e2=1
k\frac
k1 + k
4\frac
4k。根據以上公式,最終可以得到基線距離b(因為b=k/m,m為固定引數,所以這裡用k代替b效果是一樣的)與系統誤差之間的關係:
結論:隨著k的增大,總系統誤差(e
3e_3
e3對應的黑色曲線)先是減小後又增大,在k=1.41時,系統誤差達到最小值。將k代回b中,可以得到當m <= b <= 2m時,會獲得比較小的系統誤差,而當0.5m < b < 0.7m時,定位誤差會很大。基線最佳距離是b = 1.41m。
二、攝像機標定引數的分析
結論:從上表可以看出,隨著格仔數量的增多,系統誤差將會減少。
-綜合分析
為了獲得較高的定位精度,也應將相機標定引數考慮在內。考慮鏡頭失真,應採用非線性相機模型;標定影象的數量應在13個以上;標定棋盤格的數量不能過少;標定板的位置應平均分布在雙目相機的視野內。
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