摘要：針對大空間單目視覺系統(tǒng)中攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)校準(zhǔn)精度對整體測量精度影響較大這一問題,本文提出一種基于變異機(jī)制粒子群優(yōu)化(MMPSO)算法的攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)虛擬三維校準(zhǔn)方法。該方法基于分階段最優(yōu)化思路,通過建立攝像機(jī)成像模型對攝像機(jī)外參數(shù)及部分內(nèi)參數(shù)進(jìn)行初始值估計(jì),再通過MMPSO算法對內(nèi)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化校準(zhǔn)確定最終的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中為了提供精確的校準(zhǔn)控制點(diǎn),搭建了校準(zhǔn)硬件平臺,將紅外發(fā)光二極管固定于三坐標(biāo)測量機(jī)測頭上并跟隨測頭移動,構(gòu)造一個大空間虛擬三維校準(zhǔn)板。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:主要的10個內(nèi)參數(shù)均達(dá)到測量精度要求的數(shù)量級,驗(yàn)證了該方法的有效性。通過單目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)對兩種校準(zhǔn)方法所得結(jié)果進(jìn)行等距測量實(shí)驗(yàn),基于Janne Heikkila的三維校準(zhǔn)法的總體標(biāo)準(zhǔn)差為0.112 mm,基于MMPSO算法的虛擬三維校準(zhǔn)法的總體標(biāo)準(zhǔn)差為0.084 mm。通過對比實(shí)測數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差,可以證明本文提出的校準(zhǔn)方法穩(wěn)定性更好,精度更高。該方法能夠滿足大空間單目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)對攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)精度的要求,對視覺坐標(biāo)測量技術(shù)領(lǐng)域中的攝像機(jī)校準(zhǔn)等非線性優(yōu)化問題具有一定指導(dǎo)作用。