3D 变形测量中基于最优姿态引导的立体标定
计算机视觉与模式识别
2025-11-25 v1
摘要
立体光学测量技术，如数字图像相关 (DIC),在 3D 变形测量中广泛用于非接触、全场测量方法,其中立体标定是一个关键步骤。然而,当前的立体标定方法缺乏直观的最优姿态引导,导致效率低下且测量精度次优。在本研究中,旨在开发一个交互式标定框架,自动生成下一个最优姿态,实现 3D 变形测量的高精度立体标定。我们提出一种姿态优化方法,引入相对和绝对外参参数的联合优化,采用协方差矩阵迹的最小化作为损失函数来求解下一个最优姿态。集成该方法的是用户友好的图形界面,指导即使是非专家用户也能获取合格的标定图像。我们的方法在效率(需要更少的图像)和精度(显示更低的测量误差)方面优于随机姿态,同时在不同视场范围(FOV)内保持鲁棒性。在 S 形试件的热变形测量测试中,结果在变形幅度和演化趋势方面均与有限元分析(FEA)模拟高度一致。我们提出了一种用于 3D 变形测量的高精度立体标定的姿态引导方法。仿真实验、实际实验和热变形测量应用均显示,我们的方法在该领域具有显著的应用潜力。
引用
@article{arxiv.2511.18317,
title = {Optimal Pose Guidance for Stereo Calibration in 3D Deformation Measurement},
author = {Dongcai Tan and Shunkun Liang and Bin Li and Banglei Guan and Ang Su and Yuan Lin and Dapeng Zhang and Minggang Wan and Zibin Liu and Chenglong Wang and Jiajian Zhu and Zhang Li and Yang Shang and Qifeng Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18317},
year = {2025}
}