Microsoft Word - Cwiczenie2

Ćwiczenie 2) Kalibracja

Kalibracja systemu wizyjnego ma na celu:

• Ustalenie położenia i orientacji kamery w referencyjnym układzie współrzędnych

robota (WORLD). Położenie i orientacja kamery określona jest poprzez trzy
współrzędne wektora położenia x, y, z oraz trzy kąty Rx, Ry, Rz (to.cam[nr kamery])

• Określenie współczynnika skali. Współczynnik skali określa ilość pikseli

przypadających na jeden milimetr (skala mm/pixel).

• Określenie współczynnika kształtu (zniekształcenia) piksela. Współczynnik kształtu

piksela określa stosunek jego szerokości i wysokości (X/Y ratio).

Przed przystąpieniem do kalibracji należy ustawić optymalną przysłonę oraz skorygować
ostrość obiektywu.

Przeprowadzenie procesu kalibracji.

W celu przeprowadzenia procesu kalibracji wykorzystuje się dwa programy:

1) a.set_gain – automatycznie ustawiający wzmocnienie oraz offset sygnału

wizyjnego (V.GAIN – wartość jasności , V.OFFSET – wartość
kontrastu)

2) a.areacal – realizujący proces kalibracji

Aby przeprowadzić proces kalibracji należy:

1) Sprawdzić zawartość dyskietki poleceniem

FDIR A:

2) Wczytać katalogi SET_GIAN.V2 oraz AREACAL.V2 poleceniem:

LOAD A: SET_GAIN.V2

LOAD A: AREACAL.V2

3) Uruchomić program określający parametry jasności i kontrastu systemu poleceniem:

EXECUTE a.set_gain

Wybrać kamerę fizyczną nr 1 i przyporządkować jej kamerę wirtualną nr 1

Zanotować wartości:
V.GAIN ……………………………….
V.OFFSET …………………………….

Wynikowy sygnał wyniesie: U

= U

* V.GAIN + V.OFFSET

4) Ustalić próg binaryzacji. W tym celu należy użyć następujących poleceń:

VPICTURE

(pobranie

przetworzenie i rozpozanie obrazu)

VAUTOTHR Tbin[],

(automatyczne

określenie optymalnego progu)

PARAMETER V.THRESHOLD = Tbin[1]

(ustalenie progu binaryzacji)

5) Uruchomić główny program realizujący kalibrację a.areacal.

EXECUTE a.areacal

5. 1.  Na pytanie o numer kamery wirtualnej wybrać “1”.
5. 2.  Na pytanie o numer kamery fizycznej wybrać  “1”.
5. 3.  Z głównego menu należy wybrać pozycję “3 => CALIBRATE the current camera”.
5. 4.  Potwierdzić kalibrację odpowiadając „Y”
5. 5.  Na pytanie czy posiadamy dysk kalibracyjny należy podać pozytywna odpowiedź „Y”
5. 6.  Potwierdzić proces kalibracji - “Y” - “OK to continue?”.
5. 7.  Na pytanie o możliwość sprawdzenia parametrów – z uwagi na to, że parametry te zostały

ustalone wcześniej (V.OFFSET, V.GAIN i VTHRESHOLD) należy odpowiedzieć „N”

5. 8. Kolejny raz należy odpowiedzieć „Y” na pytanie o gotowość do procesu kalibracji.
5. 9. System poprosi o umieszczenie dysku kalibracyjnego w środek pola widzenia kamery. Po

umieszczeniu dysku kalibrującego, należy potwierdzić przyciskiem RETURN.

10. Na pytanie czy używamy oryginalnego dysku kalibracyjnego systemu adept należy

odpowiedzieć twierdząco

5. 11. W celu poprawienia dokładności kalibracji kolejne pytania dotyczyć będą propozycji

umieszczenia dysku kalibracyjnego w różnych położeniach. Należy udzielić pozytywnej
odpowiedzi i kolejno przesuwać dysk kalibracyjny w odpowiednio wybrane pozycje ( np. w 4-ech
narożnikach pola widzenia kamery).

5. 12. System umożliwia wycofanie zapisania danych kalibracyjnych. Kalibracja kamery nie jest

prostą czynnością i trzeba być absolutnie pewnym, co do słuszności uzyskanych wyników. Jeżeli
jesteśmy pewni uzyskanych wyników należy wybrać odpowiedź negatywną „N”

5. 13. Uzyskane dane należy zapisać w poniższej tablicy

5. 14. Parametry kalibracyjne należy zapisać na dysk – „Y” . Zachowane zostaną w pliku

area***.dat

Dane kalibracyjne znajdują się w tablicy kalibracji dostepnej polecenaimi VGETCAL i
VPUTCAL

VGETCAL (camera)

array (index)

Funkcja:
System umożliwia załadowanie tablicy z wcześniej zdefiniowanymi danymi kalibracyjnymi
dla wybranej kamery wirtualnej.
Parametry
camera - opcjonalne wrażenie typu rzeczywistego określające numer kamery
array [ ] – tablica danych kalibracyjnych
index – liczba typu całkowitego, która identyfikuje pierwszy element tablicy array [ ]

(jeśli index jest pominięty to wartość początkowa wynosi 0)

Szczegóły:
Instrukcja jest używana przez programy kalibracyjne dostarczone wraz z systemem wizyjnym.
Programy kalibracyjne wykorzystują polecenie VGETCAL, aby ustalić, jakie dane
kalibracyjne zostały poprzednio zdefiniowane przez polecenie VPUTCAL

Nazwa parametru

X Y Z RX RY RZ

1) Lokacja kamery
względem globalnego
układu współrzędnych
WORLD:

to.cam[1]

Współczynnik skali

mm/piksel

Współczynnik
kształtu piksela

X/Y

Należy narysować relacje (położenie oraz orientacja) między układami współrzędnych
WORLD oraz kamery po przeprowadzeniu kalibracji:

.....................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................