Устройства калибровки

Устройство калибровки необходимо для калибровки камер в методиках измерения требующих наличия нескольких цифровых камер расположенных под углом к измерительной плоскости (например, Stereo PIV, Tomo PIV). В процессе калибровки осуществляется привязка глобальной системы координат измерительного объема к системе координат светочувствительной матрицы камеры.

При регистрации изображения под прямым углом к плоскости измерения масштабный коэффициент по всему полю изображения остается постоянным, вследствие этого калибровка камеры значительно упрощается и сводится к измерению характерного масштаба на изображении (например, линейки) в единицах пикселей изображения.

Калибровочная мишень представляет собой поверхность или набор параллельных плоскостей с нанесенными маркерами в узлах декартовой координатной сетки. В общем случае в машинном зрении калибровка камеры осуществляется по объектам сцены с заранее известной геометрией. В качестве объектов используются маркеры-точки. Для выделения начала координат используется маркер большего диаметра. Для выделения осевых опорных точек используются малые маркеры. На рисунках приведены два изображения мишени: с компланарным и трехуровневым расположением маркеров.

Пример изображения одноуровневой калибровочной мишени с правой камеры (а) и трехуровневой калибровочной мишени с левой камеры (б)

Калибровка камеры по мишени с компланарным расположением точек требует ее точного перемещения в перпендикулярном к плоскости мишени направлении. Достоинством трехуровневой мишени является то, что перемещение мишени не требуется и, следовательно, возможна калибровка по одному изображению. Для получения точного преобразования координат требуется использовать мишени с выской точностью нанесения марекров (не хуже 0,1мм). При проведении измерений в жидкости материал калибровочной мишени должен быть влагоустойчив.

Таблица 1: Размерный ряд изготавливаемых калибровочных мишеней

Возможно изготовление мишеней других размеров.