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数码体视显微镜立体标定方法的研究

白志强  
【摘要】:随着科学技术的发展和社会的需求,数码显微立体视觉系统对微小物体形状、尺寸、内部结构和位置变化的研究成为一个热门课题;数码显微立体视觉系统具有简洁方便、实时性好、便于操作等优点。数码显微立体视觉系统通过视觉反馈机制可用于微小物体的3D定位、3D形状的重构和测量;由于这一系统具有信息反馈的功能,因而可应用于实际生产,如微装配、微操作和生物工程等领域。在数码显微立体视觉系统中,标定是非常重要的,因为标定的精确度直接决定了微小物体位置的精确度;为了得到微小物体更加准确的3D形状和位置信息,需要进行显微立体标定。本文针对数码体视显微镜进行了立体标定方法的研究,具体研究内容如下:(1)深入分析了摄像机线性模型和非线性畸变矫正模型,并对四步标定算法进行深入理解,在此基础上结合数码体视显微镜的标定特点,提出了数码体视显微镜的立体标定方法;(2)搭建了数码体视显微镜立体标定的平台,并在该平台下对数码体视显微镜进行了立体标定的实验,得到数码体视显微镜的内外参数,并根据标定出的内外参数进行图片复原,通过复原图片与原图片的比对,得出4组校正系数和校正外参;(3)针对实验得到的校正外参,采用定量的2D测量法对其进行评价;通过分析复原图与原图对应点的距离分布图,选出最优的校正系数和校正外参;针对试验得到的内外参数,采用3D测量法对其精确度进行评价,并把得到的参数应用于0603电阻的三维重构,得到0603电阻的点云图。


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