基于影子的乒乓球机器人单目视觉系统标定

视觉系统的场景标定问题是乒乓球机器人研究中要解决的首要任务。针对传统的双目视觉方案中图像处理运算量大、成本高、高速同步采集实现较为困难的缺点，探索了一种单目摄像机下的基于影子辅助成像的视觉标定方法。从单目摄像机模型出发，简化立体映射为平面映射，利用视觉场景中灯光、乒乓球和影子之间的几何关系，结合最小二乘法和最小误差估计，准确地计算视觉系统中灯与摄像机的位置，为图像识别和3维目标定位奠定基础。该方法既标定了摄像机的参数，同时也标定了辅助灯的参数，而且从平面图像坐标计算3维坐标过程简便，实验结果证明其具有较高的精度（<4mm），可应用于快速图像处理的场合（>60fps），有望成为一种低成本、便捷而有效的方法。