煤矿井下设备视觉定位系统内参自适应标定方法_中国煤炭行业知识服务平台

煤矿井下设备视觉定位系统内参自适应标定方法

作者

张旭辉沈奇峰杨文娟毛清华闫建星王恒雷孟宇张超
单位

西安科技大学机械工程学院陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室
摘要

针对现有煤矿井下掘进设备视觉定位方法精度不足的问题，以小孔成像模型为基础，建立了相机畸变对位姿测量系统产生的误差模型，构建了基于自适应天牛须搜索算法(ABAS)的相机参数优化模型，由此提出了一种煤矿井下掘进设备视觉定位系统内参自适应标定方法。通过标定数据表明，基于ABAS算法的标定法相对于张正友标定法的平均误差减小了0.07像素，重投影误差减小了0.04。以测量检测掘进机器人偏航角为例的结果表明，基于ABAS算法的标定方法的最大定位误差为2.32°，而张正友标定法的最大定位误差为2.54°，为提高掘进设备定位精度提供了可行的解决思路。
关键词

掘进设备单目视觉视觉定位自适应标定畸变校正
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金青年项目(52104166;52174150)；陕煤联合基金项目(2021JLM-03)；陕西省重点研发计划项目(2018ZDCXL-GY-06-04)；
文章目录

0 引言
1 相机畸变对视觉测量误差影响
1.1 相机畸变对视觉测量系统影响分析
1.2 小孔成像模型
1.3 建立相机畸变的点、线拟合误差模型
2 单目相机自适应优化标定方法
2.1 天牛须搜索算法
2.2 基于ABAS相机参数优化模型的建立
3 图像校正应用实验
3.1 单目视觉标定实验
3.2 单目视觉标定工业应用实验
4 结语
引用格式

张旭辉,沈奇峰,杨文娟,毛清华,闫建星,王恒,雷孟宇,张超.煤矿井下设备视觉定位系统内参自适应标定方法[J].煤炭技术,2022,41(10):185-190.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2022.10.044.