Алгоритм калибровки системы оптико-электронных датчиков в оптико-электронном устройстве

Алгоритм калибровки представлен на рисунке 3.2. Алгоритм калибровки состоит из следующих основных блоков:

- первоначально производится калибровка каждого оптико электронного датчика независимо друг относительно друга,

- калибруются угловые отклонения положения,

- приводятся к горизонтальному положению горизонтальные оси изображений,

- производится поиск общих участков изображения при наблюдении рабочий сцены,

- затем определяются связи между оптико-электронными датчиками, реализующие бинокулярное зрение,

- после этого выбирается наиболее удобный для калибровки калибровочный объект.

Новизной представленного алгоритма калибровки оптико-электронных датчиков является решение задач трехмерного зрения и распознавания калибровочных объектов при априорной неизвестности параметров пространственного расположения отдельных ОЭД в составе оптико­электронного устройства.

Рис. 3.2 - Алгоритм калибровки модульного устройства технического зрения

Рассмотрим алгоритм на рисунке 3.2 определяющий калибровку оптико электронных датчиков более подробно.

Первоначально, как было указано выше, в алгоритме формирования трёхмерной рабочий сцены производится проверка услвия для запуска процесса калибровки.

В блоке 2 производится ввод априорных данных о местоположении оптико-электронных датчиков.

В блоке 3 вводятся параметры калибровочных объектов либо же размещаемых на рабочей сцене, либо же выбираемых среди объектов рабочий сцены.

В блоке 4 производится ввод изображений оптико- электронных датчиков.

В блоке 5 производится первичное выделение примитивов объектов на изображениях.

В случае если примитивы найдены, что проверяется в блоке 6, то производится цикл обработки по каждому кадру.

В данном цикле в блоке 7 производится расчет порога бинаризации и выполняется бинаризация изображения.

Формируются примитивы в блоке 8 и оцениваются параметры примитивов.

В блоке 9 формируются контура объекта, которые далее используются при калибровке.

В блоке 10 производится поиск калибровочных объектов по эталонному описанию и сравнение найденных объектов с априори введенными описаниями.

В блоке 11, если калибровочные объекты найдены, то производится переход к следующему циклу обработки. Если же объекты не найдены, что

может быть при значительной фокусировке, то осуществляется переход в блок 12, где изменяются параметры обработки.

В блоке 13 в случае успешного выделения примитивов производится поиск и расчёт характерных особенностей.

В блоке 14 уточняется позиции точек калибровочных объектов.

В блоке 15 проверяется, возможен ли поворот оси наблюдения оптико электронного датчика.

В блоке 16 изменяется позиция наблюдения для уточнения параметров дисторсии и параметров точек наблюдения.

В блоке 17 анализируются особенности изображений одних и тех же объектов за разные кадры.

В блоке 18 производится запись позиций точек в двумерном пространстве.

В блоке 19 оценивается количество полученных характерных точек. Если количество полученных характерных точек достаточно, то производится переход к следующей части калибровки.

В блоке 23 производится выполнение микросмещений оптико­электронных датчиков для уточнения позиций характерных точек [80].

В блоке 24 формируются дополнительные фрагменты локальных участках изображений.

В блоке 25 выполняется расчет точных координат калибровочных объектов.

В блоке 26 производится сопоставление особенностей на разных кадрах изображений.

В блоке 27 выбираются наиболее удобные точки для решения уравнений калибровки.

В блоке 28 формируются внутренние параметры каждого оптико электронного датчика.

В блоке 29 вычисляются матрицы взаимного положения - матрицы вращения и матрицы смещения.

В блоке 30 производится предварительный синтез модели пространства с использованием калибровочных данных.

В блоке 31 производится проверка адекватности созданной модели, если принимается решение о корректности построенной модели пространства и результатов калибровки, то в блоке 32 внутренние и внешние рассчитанные параметры оптико-электронных датчиков передаются в основной алгоритм для решения задачи трехмерного технического зрения.

Далее рассмотрим структурно-функциональную организацию разработанного оптико-электронного устройства трехмерного технического зрения с множественными источниками изображения.

3.4