HALCON 2D高精密测量项目全流程解析

1.标定相关的任务–>>解决畸变和坐标系的转换

1.1 描述和查找标定对象

1.2 补偿透视和径向变形，径向畸变包括枕形畸变和桶形畸变

1.3 相机参数（内外参）

1.4 图像坐标到世界坐标的转换

1.5 自标定：不用标定板用图像四周包含直线特征进行标定

1.6 其他标定：一台相机标定、多台相机标定、手眼标定

2.分割模型（Division）

分割模型使用一个参数（k）对径向变形进行建模，光学中心就在图像中心

【k>0枕形畸变】 【k=0没有畸变】 【k<0桶形畸变】

[‘area_scan_division’，Focus，Kappa，Sx，Sy*，Cx，Cy，ImageWidth，ImageHeight]

Focus：焦距

Kappa：k值，初始值为0

Sx,Sy*：中心缩放比例

Cx,Cy：图像中心

ImageWidth，ImageHeight：图像大小

3.多项式模型（polynomial）：光学中心可能不在图像中心

多项式模型使用三个参数（K1,K2,K3）对径向变形进行建模，并使用两个参数（P1,P2）对偏心变形进行建模

[‘area_scan_polynomial’，Focus，K1 ，K2，K3，P1，P2，Sx，Sy*，Cx，Cy，ImageWidth，ImageHeight]

Focus：焦距

K1 ，K2，K3，P1，P2：多项式模型参数，初始值为0

Sx,Sy*：中心缩放比例

Cx,Cy：图像中心

ImageWidth，ImageHeight：图像大小

4.透视畸变

被摄物越远，显得越小；镜头离被摄体越远，被摄体外观上的大小变化越小

透视畸变术语三维畸变的范畴，同意姿态可以看作为透视变化的特殊形式。单相机无法解决透视畸变

单相机和四轴机器人标定的主要误差也是透视畸变

5.倾斜镜头：旋转描述旋转轴的方向，倾斜度描述了镜头的实际倾斜度

area_scan_tilt_ * 普通FA镜头倾斜

area_scan_tilt_image_side_telecentric_* 像方倾斜

area_scan_tilt_object_side_telecentric_* 物方倾斜

area_scan_tilt_bilateral_telecentric_* 双远心倾斜

【tilt 倾斜】【bilateral 双边】【telecentric 远心】

6.相机标定内参

CameraType：摄像机类型

Focus：镜头焦距（仅适用于在镜头物侧执行透视投影的镜头，远心镜头设置0）初始值为所用镜头的标称焦距，例如0.008mm

Magnification：镜头的放大倍率（仅用于物侧远心镜头）

Kappa（K）：变形系数，用于建模镜头的径向和偏心变形（仅用于多项式模型），将0.0用作所有五个系数的初始值

ImagePlaneDist：镜头出瞳（小孔）到像平面（Sensor）的距离

Tilt,Rot：旋转轴是广州相对于传感器平面法线倾斜的角度。旋转角度是围绕光轴（z轴）的旋转。这些角度通常基于导致使用倾斜透镜的考虑因素而大致已知，或者可以从倾斜透镜的机构中读取

Sx,Sy：比例因子

Cx，Cy：径向畸变的中心，使用图像的半宽和半高作为初始值

ImageWidth，ImageHeight：采样图像的宽度和高度

Vx,Vy,Vz：运行矢量的X,Y和Z分量（先扫模型）

7.六边形标定板

7.1 至少看到一种取景器图案才能找到校准板。为了确保印版没有倒转，至少需要看到二个。
　　7.2 坐标系的起点位于第一个取景器图案的中心标记的中心。坐标系的z轴指向校准板， x轴指向右侧， y轴指向下方，沿z轴方向观察。
　　7.3 优点：标定板不必在图像中完全可见

对应算子：create_caltab

Halcon标定程序，使用标定助手会更简单

*create_caltab生成六边形标定板
*标定的Marks点，13行每行15个