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:

Технология погрузо-разгрузочных работ с контейнерными грузами в контейнерах массой брутто
В контейнерах грузы перевозят без тары, в первичной или облегченной упаковке железнодорожным, автомобильным, водным и воздушным транспортом как внутри страны, так и в международных сообщениях. Грузы загружают в контейнеры у отправителя и ...

Выбор и корректирование нормативной периодичности технического обслуживания и пробега капитального ремонта
Для расчета производственной программы предварительно необходимо для данного АТП выбрать нормативные значения пробегов подвижного состава до КР и периодичности ТО-1 и ТО-2. Для удобства составления графика технического обслуживания и пос ...

Выбор нормативов пробегов, трудоемкости ТО и ТР
Пробег: L=4000 км; L=16000 км; L=200000 км Трудоемкость: tТО1=2.8 чел.ч.; tТО2=11.2 чел.ч.; tТР= 3.2 чел.ч.; tЕО=0.3 чел.ч. Коэффициенты корректирования: К1(ТО)=0.8 К1(ТР)=1.2 К1(КР)= 0.8 К2(ЕО)=1.0 К2(ТО и ТР)=1.25 К2(КР)=1.0 К3(ТО) ...