Калибровка оптической системы

Для точной работы устройства необходимо знать расстояние S с точностью до пикселя. Так как выставить камеру в точно заданных параметрах очень сложно, то проводят калибровку каждого устройства в отдельности. Для каждой камеры каждому котангенсу угла присваивают номер пикселя и создают таблицу возможных положений провода.

Рассмотрим левую и правую камеры, геометрические расчеты для которых будут дуальны из-за симметричного расположения относительно оси движения вагона (рис.2.4).

Методика калибровки системы предполагает расположение имитаторов контактных проводов с известными заранее координатами в пределах наблюдаемой области. Калибровка системы проводится по четырем имитаторам для учета возможной нелинейности поля зрения оптической системы ПЗС камеры. Конечным результатом калибровки является таблица котангенсов углов визирования каждой камеры, где каждому углу визирования ставится в соответствие определенный номер пикселя ПЗС камеры. По заданным координатам, решая треугольники, вычислим углы визирования имитаторов:

.

Аппроксимируем функцию зависимости углов лучей C визирования от номеров пикселов S линейки ПЗС C=F(S) кривой третьего порядка:

C=A0+A1*S+A2*S2+A3*S3.

С помощью полученных отсчетов от ПЗС камеры найдем коэффициенты уравнения, подставив номера пикселов в систему уравнений:

C0=A0+A1*S0+A2*S02+A3*S03

C1=A0+A1*S1+A2*S12+A3*S13

C2=A0+A1*S2+A2*S22+A3*S23

C3=A0+A1*S3+A2*S32+A3*S33.

В качестве примера найдем коэффициент A0=D/D0, использую правило Крамера [6]. Где D определитель матрицы четвертого порядка:

.

А D0 определитель матрицы четвертого порядка:

.

В реальных условиях для заполнения таблицы используется не сам угол, а его котангенс, который и используется для вычисления декартовых координат КП (смотри выше):

.

Выполним аналогичные расчеты для средней камеры (рис.2.3).

Вычисляя углы подвеса имитаторов, решим симметричные треугольники:

.

Все остальные расчеты аналогичны боковым ПЗС камерам. Результатом является таблица, где каждому отсчету ставится в соответствие тангенс угла подвеса КП:

.

Популярные материалы:

Назначение и устройство система ускорительного насоса
Из названия ясно, что ускорительный насос обеспечивает разгонную динамику автомобиля. Ускорительный насос служит для компенсации обеднения смеси при резком открытии дроссельной заслонки впрыскиванием дополнительного топлива в воздушный к ...

Схема технологического процесса на объекте проектирования
Рисунок 3.2. Схема технологического процесса по замене водяного насоса. ...

Назначение устройства слежения за параметрами контактного провода
Усп кп предназначено для бесконтактного измерения геометрических параметров подвеса контактных проводов электрифицированных участков железных дорог, записи полученных параметров на устройство хранения информации и их отображения на монито ...