Калибровка оптической системы для трёхмерных измерений в гидродинамической трубе

Abstract

Для проведения бесконтактных трёхмерных измерений в гидродинамических трубах фотограмметрическими методами требуется уточнение стандартной модели формирования изображения в съёмочной камере, учитывающее эффект преломления лучей на границах оптических сред, а именно, на границе воздух–стекло и стекло–рабочая жидкость. В статье представлены модель формирования изображения для случая съёмки в рабочем пространстве, включающем различные оптические среды, и методика калибровки оптической системы для проведения трёхмерных измерений координат объектов сцены с учётом имеющихся границ оптических сред. Приведены результаты экспериментальных исследований по калибровке системы трёхмерных измерений для случая съёмки объекта через две границы оптических сред.

For non-contact 3D measurements in hydrodynamic tunnels by photogrammetry methods, it is necessary to refine the standard model of image formation in the camera by taking into account an effect of refraction of rays at the boundaries of optical media, namely, at an air-glass boundary and glass-working fluid boundary. The article presents a model of image formation for shooting in a working environment that includes various optical media and methods for calibrating an optical system for 3D measurements of the coordinates of scene objects, while taking into account the real boundaries of the optical media. Experimental results on calibrating the system of three-dimensional measurements when an object image is formed by rays passing through two optical boundaries are discussed.