PDF《遥操 作机 器人 全 局摄 像机图像 畸 变校 正》

1 方 法描 述一般认为 光学镜 头 的径 向误差是 由于镜 头 中各 组 透镜 的表面 曲率存 在 的误 差 引起 的 ,切 向误差 是 由镜头 中各组 透镜 的光学 中心 不共线 引起 的 .径 向 畸变起 主要作 用,切向畸 变相对 影 响较小 , 校正 的主 要 目标应 该是 减小径 向误差 ,工 程上 处理 时经常 只考虑径 向误差 的影 响,而忽 略切 向误差 .在此 , 也作 此 假设 , 忽 略切 向误 差(图2).在 像平 面上 , 以像平 面 中心 为坐标 原点建立坐 标系,直角坐 标记为(.v),对应 的极坐 标记 为(p,).在实 际空 间中,以与 像平面上 的坐 标原 点对应 的点作 为坐 标原 点 ,像 平 面上 的坐标轴 方 向为对应 的坐标 轴方 向 ,建立坐标 系,直角坐标记 为(,Y),对应的极 坐标 记为(p, ) .

9 0

9 0 ( a ) 实际空间中坐标位置 ( b ) 像平面上坐标位置 图2实际空间中和 像平面上坐标 位置 F i g .

2 Co o r d i n a t e s i n wo r l d p l a n e a n d i ma g e p l a n e 其中: f c . 孵(1(y=psinO、=p(2)【ysinO一由于不考 虑切 向畸 变 .对 于实 际空 间和像平 面 上对应 的点 , 有:0=0(3)Au t o m a t i o n&

I n s t r u me n t a t i o n

2 0

0 8 (

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维普资讯 http://www.cqvip.com 由式 (

2 ) 可得 : I p = x

2 +

2 1 a r c t 卸'

4)L计算步骤描述如下 : S t e p

1 根 据公 式(4)计算像平面上 机器人对应点的极 坐标 ( p ,

0 ) . S t e p

2 根 据公 式(3)确定机器人 在实际空 间 中的

0 . S t e p

3 将p作为神经 网络 的输人 得到 输出 P . S t e p

4 根据公式 (

1 ) 利用( p , ) 计算 ( , Y ) . 在step3中 , 需要 利用 神经 网络 实现 从输 人P到输 出P的映射 ,神经 网络 的逼近效 果 决定 着本 方法的精度 , 下面进 行详 细讨论 .

2 神经网络 畸变校正已经证 明 ,一 个三 层 的径 向基 神经 网络能 够以任意精 度逼 近任何 非线性 函数㈣. 虽然,在理论 上采 用三 层BP网络 , 隐节 点 函数 为Sigmo i d函数 , 输出节点 函数采 用线性 函数 ,一样 能 以任意精 度逼 近任 何 非线 性 函数【 】

5 1 .但 由于 与RBF网络使用 的激励 函数不同,其逼近性 能也不相同,文献 [

1 6 ,

1 7

1 已经 证明,RBF网络 是连续 函数 的最佳 逼近,而BP网络 不是.并且 , B P网络 的训练是一 个 很慢 的过程 , 并且很 容易陷入局 部极小 , 而采用局部 激励........