線掃相機精度高、速度快、抗干擾能力強，適用於連續性產品的在線檢測。針對產品的測量，要獲得產品邊界的精確坐標，需對檢測目標進行圖像坐標系u-v到世界坐標系x-y-z的轉化，如下圖所示：
圖 1 相機成像分布示意圖
目前相機的標定主要有Tsai標定法和張氏標定法，這兩種方法需要拍攝若干角度的標定板圖像，然后按照轉換矩陣求相機的內參和外參。而線掃相機成像時需要拍攝物有相對運動，高精度的標定板很難保證運動速度與采集速度的統一，標定板圖像采集很困難，且大多數的工業檢測項目，需要到現場再安裝相機，且檢測面並不一定是一個平面，根本無法在現場進行標定。
目前對線掃相機的標定，主要有構建標定面法和虛擬靶標方法，均需要通過兩個維度的空間坐標來確定標定參數。其實，根據實際項目的檢測需求和線掃相機的特點，我們更關心的是一個維度（X方向）的尺寸，不需要對空間點進行求取，基於此可以大大簡化標定方法。
本文主要分以下幾個部分來闡述：1、需要准備的工具； 2、標定流程及測試數據；3、代碼實現
1、 需要准備的工具
標定之前，我們需要准備：菲林片和自己開發的標定軟件。其中菲林片就是我們自己定制的標定工具，如下圖所示：黑白相間且等距（10mm，工藝誤差在0.04mm以內）
這種設計，也是多次改進后的版本，可能有些人會比較疑惑為什么黑白條紋不是完全平行的，而是上下跳躍的。這么設計主要是為了便於現場調整相機的水平度，如下圖所示：只有相機的采集點調整在紅色線的位置時，才能夠完整的拍出黑白相間的條紋，否則會有采集不到的條紋。
調整好后采集效果如下圖所示：
2、 標定流程及測試數據
測試數據如下：
1）標尺的各個單位對應的像素數（10mm）
2）中間數據的線性擬合
3）所有數據的非線性擬合
4）實際產品測試
|
|
產品類型1 |
產品類型2 |
||||||
| 位置 |
左 |
中 |
右 |
方差 |
左 |
中 |
右 |
方差 |
| 寬度(pixel) |
2229.81 |
2235.4 |
2231.13 |
|
94.4181 |
96.9068 |
97.0978 |
|
| 平均分辨率 |
0.07462 |
0.07462 |
0.07462 |
|
0.07462 |
0.07462 |
0.07462 |
|
| 標定前(mm) |
166.396 |
166.812 |
166.494 |
0.2175 |
7.046 |
7.231 |
7.246 |
0.1114 |
| 標定后(mm) |
166.274 |
166.29 |
166.529 |
0.0289 |
7.077 |
7.206 |
7.25 |
0.0367 |
3、 代碼實現
整體原理比較簡單，核心算法就是最小二乘法的實現，halcon版本代碼如下：
