[发明专利]一种基于微球靶标的物方远心显微视觉系统标定方法

摘要

本发明提供了一种基于微球靶标的物方远心显微视觉系统标定方法。首先，基于物方远心镜头的远心成像原理得到物方远心显微视觉系统的摄像机模型；然后基于非线性阻尼最小二乘法得到物方远心显微视觉系统摄像机模型的迭代计算公式；最后，利用微球靶标在显微视觉系统远心深度范围内进行m次相对运动，结合迭代计算公式实现物方远心显微视觉系统的标定。本发明的方法具有操作方便、标定精度高的特点，具有较好的应用前景。

主权项

一种基于微球靶标的物方远心显微视觉系统标定方法，其特征在于，首先基于物方远心镜头的远心成像原理得到物方远心显微视觉系统的摄像机模型；然后基于非线性阻尼最小二乘法得到物方远心显微视觉系统摄像机模型的迭代计算公式；最后利用微球靶标在显微视觉系统远心深度范围内进行m次相对运动，结合迭代计算公式实现物方远心显微视觉系统的标定，m≥3；所述基于物方远心镜头的远心成像原理得到物方远心显微视觉系统的摄像机模型，由物方远心显微视觉系统特有的内参数模型和外参数模型组成：(1)其中u、v为景物点的图像坐标，xw、yw、zw表示景物点在世界坐标系OWXWYWZW中的坐标；kx和ky分别为X轴和Y轴方向的放大系数，u0、v0为光轴中心线在成像平面的交点的图像坐标；[nx,ny,nz], [ox,oy,oz]和[ax,ay,az]分别为OWXW轴，OWYW轴, OWZW轴在摄像机坐标系OCXCYCZC中的方向向量；[px,py,pz]是OWXWYWZW的坐标原点在摄像机坐标系中的位置；nx, ny, ox, oy, ax和ay表征了世界坐标系OWXWYWZW与摄像机坐标系的OCXCYC平面之间的姿态投影关系，其各元素由两坐标系间的旋转角θx, θy和θz表示为：nx=cosθycosθzox=cosθxsinθz+sinθxsinθycosθzax=sinθxsinθz‑cosθxsinθycosθzny=‑cosθysinθzoy=cosθxcosθz‑sinθxsinθysinθzay=sinθxcosθz+cosθxsinθysinθz。