绘制测量直线，获取硬币边缘坐标 3. 直接生成代码 五、疑惑解答 1.halcon是否只能使用halcon专用的标定板？ 2.halcon标定板如何摆放，拍照数量有无限制？...摄像机拍照时通过透镜把实物投影到像平面上，但是透镜由于制造精度以及组装工艺的偏差会引入畸变，导致原始图像的失真，会对拍摄的物体的形状产生变化，影响测量。...也就是说只有知道了摄像机的外参，才能够在测量平面坐标系和摄像机坐标系之间的坐标转换。在halcon中，测量平面定义为世界坐标系中平面z=0。...该过程为透视投影，根据三角形相似性原理得如下矩阵： 其中，s为比例因子（s不为0），f为有效焦距（光心到图像平面的距离），(x,y,z,1)T是空间点P在相机坐标系oxyz中的齐次坐标，(X,...halcon建议拍摄数量在9-16张，并非拍的越多越好，并且对摆放位置做了建议，如下图所示（注：上面我标定的时候并没有做Z轴的倾斜摆放，因为我测量时不涉及Z平面的，所以只是在XY平面做旋转摆放）
1.Reconstruct_Connection_Rod_Calib.hdev 先看一下这个halcon示例做了些什么： 通过一道激光照射过一个零件，留下了一个个片截图，后面用于测量其深度信息。 ?...根据这些信息计算出目标物体的距离信息。 旋转机构：以上3个组件构成了测量的核心部件。旋转机构负责将上述核心部件以稳定的转速旋转起来，从而实现对所在平面的扫描，并产生实时的平面图信息。...如图1所示，当激光光束垂直入射被测物体表面，即入射光线与被测物体表面法线共线时，为直射式激光三角法。...3.代码注解 看注释就好了，慢慢看，结合示例跑一下就能大概理解了，示例在halcon的激光三角测量 ?...dev_set_line_width (3) //设置线宽 dev_set_color ('green') //设置颜色为绿色 dev_set_lut ('default') // * * 设置计算校准测量所需的姿势和相机参数
为了解决这一问题，利用了传感器相对于参考物体表面的强度特性，估算了物体表面的反射率，利用Ostu阈值法进行道路路标线的提取，验证标定结果的可行性。...论文中以一栋五层大楼作为强度标定的实例。 图3 是强度校准目标，以五层大楼且具有黄色参考平面的墙体来获得入射角和距离。...，其强度之比应该与物体表面的实际反射率之比相同，因此，如果已知参考平面的入射角和距离以及强度信息I_ref，那么反射率p 是可以使用测量得到的强度信息I_id来计算的，在这篇文章中，计算反射率是作为标定强度值得其中一步...参考平面的数据获取 根据入射角和距离需要一个由恒定的曲面组成的宽大平面来获取参考平面的强度特性，文本以等界面的建筑外墙作为参考平面。...因此，校准的强度值（反射值）可以使用测量的强度、入射角和与表面的距离来计算，使用公式（3） C. 强度标定后滤波 一旦进行校准，远处道路标线的亮度将与附近道路标线的亮度相似。
它包含四种常用的传感器：IMU（惯性测量单元）、GNSS（全球导航卫星系统）、LiDAR（激光雷达）、相机和毫米波雷达。我们分别为每个传感器设计了一种方法，并主要校准了其相对于车体的旋转。...相机标定 相机标定的总体过程如图2所示，首先通过深度学习网络从单张图像中估计消失点和水平线的角度，假设相机的内参已知，可以计算出相机和路面之间的三个旋转角度，当车辆直行时，车辆的方向可以视为路面的方向...提取的平面可以由其法向量 np 和截距 dp 表示： 然后可以得到旋转向量和旋转角度： 激光雷达的旋转R和高度z导出为： 其中Z^垂直水平面的法向量. 2）偏航角估计：在获取了俯仰角和横滚角之后，...我们进行点云旋转，使得点云的 z 轴垂直于地面平面，通过SLAM 算法可以在每个时间戳获得 6 自由度位姿，并且 LiDAR 在地面上的 2D 轨迹可以通过位置 (xei，yei) 获得。...2）非直行驾驶：该过程类似于LiDAR校准方法，计算车辆行驶方向与IMU测量的偏差角度，车辆行驶路线由GNSS测量得到，在局部参考框架中表示为（xiG; yiG; ziG）,然后采用B样条方法平滑行驶路线
使用普通面阵相机，需要自己提取轮廓线，并通过标定来重建深度图像，Halcon里面有现成的例程进行实现。如果对行频要求不高、Z向精度要求不高的场合，完全可以使用高速面阵相机来实现。...3.3搭接方式的选择 1）标准安装：激光垂直材料平面，相机与激光呈α角度 适应场合：大多数场合均适用 优点：轮廓上的点都有相同的Y坐标，标定简单 缺点：存在盲区 2）反向安装：相机垂直材料平面，激光与相机呈...α角度 适用场合：平面物体 优点：可增加高度分辨率 缺点：轮廓上的点的Y坐标不相同，标定复杂 3）发射式安装或明场安装方式 适用场合：适用于返光不强的平面物体。...优点：可减少直接光的反射 缺点：会降低高度分辨率，标定复杂 3.4测量角的选择 较大的测量角，可以带来更高的Z方向分辨率，同时也会导致更大的盲区。所以需要根据实际项目情况进行权衡。...基于此，如果想改变灰度极性，在不更改相机安装方向的情况下，可以通过设置ReverseY参数来更改。 4.3标定 标定的目的：获得相机内外参数、以及激光光平面的方向。
使用普通面阵相机，需要自己提取轮廓线，并通过标定来重建深度图像，Halcon里面有现成的例程进行实现。如果对行频要求不高、Z向精度要求不高的场合，完全可以使用高速面阵相机来实现。...经过对多个不同品牌激光的测试，德国的ZLaser激光是性价比较高的一款激光，多种型号可以满足不同场合的应用。 3.3搭接方式的选择 1）标准安装：激光垂直材料平面，相机与激光呈α角度 ?...适应场合：大多数场合均适用 优点：轮廓上的点都有相同的Y坐标，标定简单 缺点：存在盲区 2）反向安装：相机垂直材料平面，激光与相机呈α角度 ?...适用场合：平面物体 优点：可增加高度分辨率 缺点：轮廓上的点的Y坐标不相同，标定复杂 3）发射式安装或明场安装方式 ? 适用场合：适用于返光不强的平面物体。...基于此，如果想改变灰度极性，在不更改相机安装方向的情况下，可以通过设置ReverseY参数来更改。 ? ? 4.3标定 标定的目的：获得相机内外参数、以及激光光平面的方向。
但是，由于受到光学生产工艺的影响，相机镜头在制造生产后，其成像总会呈现或多或少的畸变。只有在消除畸变的情况下，才能获取准确的映射关系，进一步有利于进行高精度测量和定位。...通常在标定过程中，将标定板方至测量平面，以标定板为参考坐标系基准，建立世界坐标系，如下图所示。后续的标定过程可以借助halcon标定助手完成。 ?...标定板的获取可以从相关厂商购买，也可利用halcon软件自动生成，当然后者生成后，再打印出来，精度肯定会略差一些，用于一些精度要求不高的测量和应用的场合，也可用于学习。...利用Halcon软件自动生成的.ps文件制作标定板 这个方法是最简单有效的。...例：生成一个30*30的标定板的Halcon源代码为 gen_caltab(7,7,0.00375,0.5,'F:/HALCON程序/gencaltab/30_30.descr') ?
点云的获取方式有多种，比如三维成像传感器、Lidar激光探测与测量、逆向工程等......由这两个点组成的空间直线与激光平面的交点就是其三维空间中的点坐标。我们可以通过直线方程和激光平面方程联立解出该点的坐标。...Index := 20 这是和之前第19张图片位置有一定高度差的另外一个平面的位置拍摄的标定板图片，同样在这个位置拍摄完标定板后需要再拍摄一张激光图片，这是因为需要确定激光平面的最简单方式就是在空间上找到两条平行线...这里第19和第20最好是两个平行的面，这样激光打在上面就会呈现出两条平行线，这样拟合出来的激光平面就更准确。 后面的代码都是对激光图片的有效点提取，以及计算拟合激光平面。...if (MeanResidual > 5e-5) return () endif 在计算完成后，halcon会将激光平面的参数show出来： 这里实际上是代表两个坐标系之间的pose的转换关系
本文提出了一个系统，以实现鲁棒性和同时外参校准，实现里程计，绘制地图的多个激光雷达方法。我们的方法从测量预处理开始，从原始测量中提取边缘和平面特征。...我们直观地看到了M-LOAM建图的结果。对不同激光雷达探测到的原始点云进行去噪处理，提取边缘（蓝点）和平面（红点）特征，这些特征显示在右上角。建议进行在线校准，以获得准确的外部信息。...图2显示了M-LOAM的流程。 图2所示为提出M-LOAM系统的完整流程的框图。系统从测量预处理开始。初始化模块为随后基于非线性优化的多激光雷达里程计初始化值，并进行校准优化。...假设水平或垂直方向上的两个相邻点与激光束大致垂直（>60度）时，它们是同一物体的。我们采用广度优先搜索算法遍历所有像素，确保时间复杂度不变。我们放弃小集群，因为它们在优化中可能提供不可靠的约束。...下面的蓝色地图由M-LOAM-wo-ua创建。上面的红色地图是用M-LOAM创建的。由M-LOAM计算的姿态协方差被可视化为蓝色椭圆。大半径表示姿势的高度不确定性。
为了描述平面patch (pp)，我们使用该平面的中心点 p 和 Hesse 法线 n： ? 利用MSCKF和pp表示，我们能够使用在局部窗口中收集的所有激光雷达测量值，有效地更新状态（1）。...为了避免从非平面或不良条件下提取pp，我们检查了点到平面的平均距离和nc的大小，然后在它们没有通过阈值时丢弃。 基于原始点测量噪声跟踪平面不确定性是很直接的： ?...残差（23）的第一个原始值的物理意义是平面法线的平行性，第二行是点到平面的距离。...Plane Measurement Update and Calibration 虽然平面的 pp 表示可以提供快速的数据关联，但由于其非最小表示如果天真地用于更新，则存在一些与计算相关的问题。...因此，我们将平面表示从平面patch (pp) 更改为最近点 (cp) [35]，这是平面的最小表示，并且可以制定紧凑的残差函数以执行有效的 MSCKF 更新。
, Amplitude, Distance) 名字：测量边缘对 描述：提取垂直于仿射矩形或圆弧的直边缘。...幅度是指边缘处明暗灰度各自的均值差，如下图所示。 ? ---- 3. Halcon一维测量原理 像点到点的距离，边缘对的距离等沿着一维方向的测量都属于1D测量范畴。...Halocn的一维测量首先构建矩形或者扇形的ROI测量对象，然后在ROI内画出等距离的、长度与ROI宽度一致的、垂直于ROI的轮廓线（profile line）的等距线。如下图所示。 ?...测量ROI的轮廓线尽量与被测边缘垂直，宽度适当宽些，等距线的密集度考虑速度与精度综合选择，这样可以减少噪声。...Halcon测量算子最后得到每一条边缘与轮廓线的交点。 ? ---- 4. 一维测量算法流程 ? ---- 5. 实例分析1-- 测量保险丝的宽度 ?
传统的外部校准方案有三个缺点： 传统的校准方法忽略了传感器误差，导致了校准失真； 传统的校准方法假设了初始平均误差为0，默认传感器每次测量接近真实值，这种假设常常失效。...通过使用扫描框，可以得到平面的垂直矢量（plane normal vector）、边界线的矢量（line direction vectors）、标定棋盘的四个角上的点（corner boxes）。...测量点的实际位置是不确定的，并且可以是激光光束扫描的任何位置。因此，选择基于间距的模型来考虑这种不确定性。 ? 图3：3D盒[P]的可视化由未知但是界面的误差为球形坐标R，θ和φ产生的误差。...3D盒可以保证覆盖实际测量的点P *和原始测量的点P。 主要结果 我们使用Gazebo 和实际数据生成的模拟数据来评估我们的方法。此外，将我们的方法与最先进算法进行了比较。...相机的分辨率为1920×1200 px。激光雷达LiDAR的垂直角分辨率为2°。此外，LiDAR的旋转速率设定为5Hz，导致水平角分辨率为0.1◦。 ? 图5：用于评估的设备概述。
一些几何的物体和棋盘格是最常用的标定目标，因为他们对平面的法向量进行了明确的约束，而且使问题公式化起来很简单。但是由于需要额外的准备造成这种方法不实用，尤其是在需要动态变换的环境中。...可以看出来，雷达相对于相机的一些自由度的位姿是不能得到的： 沿着边缘的平移量； 垂直于边缘的平移量 绕边缘点和焦点构成的平面的法向量的旋转 绕边缘方向的旋转 实际上，一个边缘特征可以构建两个关于外参的有效的约束...设ωi表示测量得到的电机轴向方向，而δωi ∼ N (0_2*1 , Σωi )表示ωi在切平面上的测量噪声（如上图所示），然后利用“田”运算通过测量得到真实的测量角： 其中N(ωi)=[N1，N2]...是 ωi 处切平面的正交基，x表示叉乘对象的协方差矩阵。...同样的，di是深度测量的结果，他也受一个零均值的高斯噪声δdi的影响，真值可以表示为： 把这个结果和上边由于电机编码器噪声引入的误差结合起来可以得到： 因此： 该噪声模型将用于产生一致的外部校准。
通过上图，我们可以了解到，相机坐标系中的x、y、z位置和相机的焦距（fx、fy），可以使用所描述的公式计算图像中相应的u、v像素，这些公式类似三角形公式的缩放，其中焦距是每台摄像机的固有常数参数，可以通过摄像机的校准来确定...，但是，我们知道：已知图像中的u、v像素和焦距，很难恢复相机坐标系中的x、y、z位置，因为主要是z，物体对象相对于相机原点的深度方向未知，这就是基于二维图像的目标场景在三维重建中面临的挑战问题。...相机坐标系中定义的一个点可以用K（摄像机矩阵）投影到图像平面上，K是一个内参矩阵，它采用fx和fy，将相机坐标系的x和y值缩放为图像平面的u和v值，此外，K还涉及sx和sy，它们将图像的原点从图像的中心转换到左上角的图像坐标系下...因此，我们可以使用一种称为逆透视变换技术，将图像从透视视图校正为自上而下的正交视图，以测量距离(https://arxiv.org/pdf/1905.02231.pdf)，前提是我们知道了相机的内在矩阵和外参矩阵...给定一个以一定角度倾斜的摄像机拍摄的图像，首先获取摄像机坐标，然后围绕摄像机坐标x轴旋转相机的坐标轴，使其面向垂直于地面的方向，然后将旋转后的摄像机坐标重新投影到图像平面上。
IMU 简介 IMU（Inertial Measurement Unit）即惯性测量单元，能够测量物体三轴加速度及角速度，一般用于系统的测量环节，估计物体位姿。...IMU一般包含一个三轴的加速度计和一个三轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，根据测得物体在三维空间中的角速度和加速度可以解算出物体的姿态...这类的校准方法有很多，比如比例校准，二次拟合校准等，下边以最简单的比例校准为例： IMU校准标定 简化的IMU误差模型： acc误差模型： 加计校准算法 常用的加计校准算法有六面体校准，和十二面体校准，...六面体校准前需要对校准台进行标定，要求校准台与水平面平行，否则会引入校准误差，十二面体校准可以消除校准台与水平面夹脚造成的校准误差。...，作为一次测量值； 5.重复步骤2～3，测量其它五个面数据 acc校准算法实现： 根据式（3-1）可以得到acc测量模型： Gyro校准算法 gyro校准算法与加计校准思想是一样的，具体实现稍有不同，当
Sun和库珀斯托克[12]评估了摄像机模型对噪声的灵敏度、训练数据量和在模型复杂性方面的标定精度。然而，他们只测量了各自训练集上的残差，这受过拟合的影响。...这意味着两个平面的消失线不是图像中沿水平线和垂直线的反射。 这些限制确保每个姿态都添加了进一步约束针孔相机的参数信息。 3.3 姿势生成 图片 图3 示例性姿态选择状态。顶部：色散指数。...为此，我们计算一个姿态，使图案平行于图像平面，并覆盖整个视图。虽然这违反了姿态的轴对齐要求，但它仍然提供了额外的信息，因为它不是与第一个姿态[16]共面的。进一步满足了反射约束。...所使用的校准方法[16]不仅估计了固有参数C，而且还估计了模型平面和图像平面的相对姿态，即参数R、三维旋转和t、三维平移。当使用M校准图像时，我们有d=9+6M未知数，每个点对应提供了两个约束。...由于OpenCV方法不提供收敛性监测，我们在这里的10帧后停止了校准。 表1显示了每种方法5次校准运行的平均结果，测量所需的帧数和。
，当然有了这个世界坐标，我们就可以进行测量等其他后续操作了～上述标定又被称作隐参数标定，因为它没有单独求出相机的内部参数，如相机焦虑，相机畸变系数等～一般来说如果你仅仅只是利用相机标定来进行一些比较简单的视觉测量的话...理想情况下，镜头的光轴（就是通过镜头中心垂直于传感器平面的直线）应该是穿过图像的正中间的，但是，实际由于安装精度的问题，总是存在误差，这种误差需要用内参来描述； 理想情况下，相机对x方向和y方向的尺寸的缩小比例是一样的...摄像机内参矩阵： 其中，fx，fy为焦距，一般情况下，二者相等，x0、y0为主点坐标（相对于成像平面），s为坐标轴倾斜参数，理想情况下为0 摄像机外参矩阵：包括旋转矩阵和平移矩阵 旋转矩阵和平移矩阵共同描述了如何把点从世界坐标系转换到摄像机坐标系...因此，用作校准的时候，要把这个向量的三个分量符号都要换一下，最后求出的距离才会是正的。...而为了使左右视图达到完全平行对准的理想形式从而达到数学上运算的方便，立体 校准所做的工作事实上就是在左右像重合区域最大的情况下，让两个摄像头光轴的前向平行，并且让左右摄像头的f, cx, cy相同。
在所列误差源中，如果测试夹具和测试电缆的残余阻抗恒定而稳定，就可对其进行补偿。 3.2 校准 校准由“校准平面”定义，在这一校准平面上能得到规定的测量精度。...为校准仪器，在校准平面上连接“标准器件”，然后通过调整仪器（通过计算/数据存储），使测量结果在规定的精度范围内。 图25 校准及其校准平面 自动平衡电桥仪器的校准平面是未知的BNC连接器。...校准平面在连接校准件的连接器的位置。 图26 射频I-V仪器的校准方法和校准平面 3.3补偿 补偿能减小DUT与仪器校准平面间误差源的影响。...仪表关于D 值和 Q 值的测量精度的指标通常不同于仪表关于其它阻抗参数测量精度的技术指标。对于低损耗 (D 值很低，Q 值很高 ) 器件，R值相对于 X 值而言是非常小的。...器件损坏包括配合表面的刮痕和变形。 多数测量部件接合表面的部分都是可以替换的，把已经多次使用而性能变差的部分换掉。有的部件接合表面的部分是不可以替换或修复的，那么应该定期用新的部件去替换旧的部件。
而双目摄像头定标不仅要得出每个摄像头的内部参数，还需要通过标定来测量两个摄像头之间的相对位置（即右摄像头相对于左摄像头的旋转矩阵R、平移向量t）。...图像矫正技术 图像矫正是通过分别对两张图片用单应性矩阵（homography matrix）变换得到，目的是把两个不同方向的图像平面（下图中灰色平面）重新投影到同一个平面且光轴互相平行（下图中黄色平面）...所以匹配工作是一项很重要的事情，这也关系着双目视觉测距的准确性。 双目视觉的工作流程 相机镜头畸变校正原理及方法，之前介绍过，这个基本是通用的，可以用张正友校准法。...双目测距的优点与难点 从上面的介绍看出，双目系统优势：（1）成本比单目系统要高，但尚处于可接受范围内，并且与激光雷达等方案相比成本较低；（2）没有识别率的限制，因为从原理上无需先进行识别再进行测算，而是对所有障碍物直接进行测量...测量范围和基线（两个摄像头间距）关系很大：基线越大，测量范围越远；基线越小，测量范围越近。所以基线在一定程度上限制了该深度相机的测量范围。
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