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基于HALCON的过山车轨道动态位移视觉测量
学兔兔
1 訇 ,tb
基于HALCON的过山车轨道动态位移视觉测量
HALCoN based reaItimedisplacementvision measurementofrollercoastertrack
韩宝安，项辉字，李 哲，黄佳军
HANBao—an，XIANGHui．yu，LlZhe，HUANGJia．-jun
(：ltc京工商大学 材料与机械工程学院，北京 100037)
摘 要：为了实现对过山车轨道动态位移的远距离非接触实时测量，本文研究采用双目视觉原理，测量
过山车特征位置运行周期位移特征。基于HALCON分析了双目摄像机的标定原理，标定图像的
采集，进行标定的步骤 ，内外参数的确定，双 目立体视觉的测量原理 ，测量图像的采集，以
及在HALCON中进行三维坐标测量的计算方法等，并根据计算结果，在Matlab中绘制出测量
点相对于静止位置在X、Y、Z方向和三维空间中的振动位移与时间T的关系曲线，并找到位移
的最大值和最小值。研究表明，基于HALCON的视觉测量技术是获取过山车运行过程的振动参
数，对其进行性能检测一有效工具。
关键词 ：过山车；双 目立体视觉；HALCON；双 目标定；双目测量
中囝分类号：TP301．6 文献标识码 ：A 文章编号：1009-0134(2013)04(上)-0050-04
Doi：10．3969／j．Issn．1009-0134．2013．04(．E)．17
0 引言
一 点P，若它在世界坐标系、左摄像机坐标系和右
过山车是一种机动游乐设施，常见于游乐园
摄像机坐标系下的非齐次坐标分别为 ， ， ，
和主题乐园中。 目前对于过 山车的研究主要集中
则 ：
在基于虚拟样机技术的动力学仿真分析，研究运
行过程 中车辆位置、速度、加速度和受力的变化 Xr—二RrX w_十=tr 、(1)
情况，获得过山车的各种动态性能，为过山车设计和
将上式 消去后得到：
性能评价提供一种新手段 。本文基于HALCON，
Xr=RrRtXl七tr—RrRfLtl
通过测得过 山车轨道的动态位移，来反映其实际
因此，两个摄像机之 间的相对位置关系可用
运行情况 。
以下 和t[2表示：
1 双目立体视觉标定 R=RrRI～ (3)
1．1双 目立体视觉标定原理 t=tr—RrRt一tl
双 目立体视觉的标定主要是指两个摄像机 的 其 中尺和f分别表示右摄像机坐标系相对于左
内部参数和两摄像机之间的相对位置关系 (外 摄像机坐标系的旋转
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