本发明涉及靶标标定图像处理技术领域，具体为基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，包括承托机构，对水泥电杆承托限位，所述承托机构设有两组，两组承托机构的底端分别设有固定支架和移动支架，水泥电杆的一端对称设有两组水平抱夹台，水泥电杆的另一端设有防偏抱夹台，水平抱夹台和防偏抱夹台之间设有导轨，导轨的上方滑动连接有移动架，移动架的表面安装有多相机系统；有益效果为：本发明提出的基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法只需要拍摄一幅所述多面立体靶标图像即可得到多相机系统的内参数，具有标定过程快速、简单，标定结果精度高等特点。
1.基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，包括承托机构，对水泥电杆（16）承托限位，所述承托机构设有两组，两组承托机构的底端分别设有固定支架（9）和移动支架（10），水泥电杆（16）的一端对称设有两组水平抱夹台（11），水泥电杆（16）的另一端设有防偏抱夹台（12），水平抱夹台（11）和防偏抱夹台（12）之间设有导轨（13），导轨（13）的上方滑动连接有移动架（14），移动架（14）的表面安装有多相机系统（15），其特征在于：所述承托机构包括水泥杆夹抱架（1），水泥杆夹抱架（1）固定在油缸（3）的活塞杆上，水泥杆夹抱架（1）和油缸（3）之间设有套设安装件，用于水泥杆夹抱架（1）和油缸（3）的快速装卸；所述承托机构还包括力传感器（2）、位移传感器（4）、滚珠丝杠（5）、步进电机（6）、钢板（7）以及导轨（8），力传感器（2）固定在水泥杆夹抱架（1）的底面，位移传感器（4）安装在油缸（3）的内部，步进电机（6）一端连接钢板（7），钢板（7）设有两组，导轨（8）安装在两组钢板（7）之间，一组钢板（7）连接在油缸（3）底端，导轨（8）的另一端与滚珠丝杠（5）相配合放置在钢板（7）上，另一组钢板（7）固定在固定支架（9）上；所述套设安装件包括后壁套筒（20）、缺口（21）、夹持块（22）、穿孔（23）、限位条（24）、橡胶垫片（25）以及斜面（26），后壁套筒（20）固定在水泥杆夹抱架（1）的底面，力传感器（2）处于后壁套筒（20）的内环口中，且油缸（3）的活塞杆插入后壁套筒（20）后夹持力传感器（2），缺口（21）设有多组，多组缺口（21）均开设在后壁套筒（20）远离水泥杆夹抱架（1）的一端，夹持块（22）活动连接在缺口（21）中，穿孔（23）开设在夹持块（22）的表面，限位条（24）贯穿穿孔（23）后固定在缺口（21）的两个平行分布的侧壁上，橡胶垫片（25）固定在夹持块（22）朝向后壁套筒（20）内环口的一端，斜面（26）设于夹持块（22）的另一端，且斜面（26）朝向水泥杆夹抱架（1），水泥杆夹抱架（1）的表面设有拆卸式弹性垫，且夹持块（22）和缺口（21）之间设有弹性牵引件；
1）利用多面立体靶标作为多相机系统标定靶标，多面立体靶标是由四个平板组成的四棱锥结构，每个平板上都附着有相同的特征圆图案；
2）将多面立体靶标放置在所有相机的公共视野中，使得同一时刻不同相机至少拍摄到多面立体靶标三个面，每个相机仅须拍摄一副图像；
3）对于多相机系统中的每一个相机，根据拍摄的多面立体靶标图像中三个面的特征圆圆心像素坐标，即可利用多面立体靶标三个面与拍摄的多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性关系求解相机内参数；
4）根据多面立体靶标三个面与拍摄的多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性条件，求解每个相机坐标系与多面立体靶标三个面所对应的世界坐标系间转换关系，任意两个相机拍摄的多面立体靶标至少有两个公共面，根据转换关系求解多相机系统中的各个相机间的外参数。
2.根据权利要求1所述的基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，其特征在于：所述拆卸式弹性垫包括安装槽（17）、预留孔（18）、固定螺钉（19）以及橡胶垫块（32），安装槽（17）开设在水泥杆夹抱架（1）的圆弧面上，橡胶垫块（32）固定在安装槽（17）中，且橡胶垫块（32）突出安装槽（17），橡胶垫块（32）的表面对称开设有两组预留孔（18），固定螺钉（19）伸入预留孔（18）后螺接在安装槽（17）的表面，用于对橡胶垫块（32）夹持固定；弹性牵引件包括卡槽（27）以及弹性橡皮带（28），卡槽（27）开设在夹持块（22）的表面，弹性橡皮带（28）穿过卡槽（27）后固定在缺口（21）的两个平行分布的侧壁之间，后壁套筒（20）的表面活动连接有挤推机构，用于对夹持块（22）限位。
3.根据权利要求2所述的基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，其特征在于：所述挤推机构包括推环（29）、拨片（30）以及挡片（31），推环（29）套设在后壁套筒（20）上，推环（29）的内环面设有内螺纹，后壁套筒（20）的外壁设有外螺纹，推环（29）和后壁套筒（20）螺接，挡片（31）设有多个，多个挡片（31）均固定在推环（29）的外环面上，挡片（31）呈圆弧形板状结构，挡片（31）设有多个，挡片（31）和缺口（21）相间分布，且固定在后壁套筒（20）的外壁上，转动推环（29）沿着后壁套筒（20）移动时，推环（29）沿着斜面（26）挤压夹持块（22），夹持块（22）围绕限位条（24）转动后夹持油缸（3）的活塞杆，用于水泥杆夹抱架（1）和油缸（3）连接。
4.根据权利要求3所述的基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，其特征在于：使用多面立体靶标作为标定物时，多相机系统每个相机仅需拍摄一张图片即可得到多相机系统的内外参数；标定靶标四个三角形面上附着相同的特征圆图案，多面立体靶标不同面的连接处附着编码图案，编码图案的面积和形状与特征图案不同，通过两者之间面积和形状进行区分，根据编码点图案确定特征圆图案序号。
5.根据权利要求3所述的基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，其特征在于：步骤3）中多面立体靶标三个面与拍摄的所述多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性关系求解相机内参数，包括如下步骤:T
3.1） 记单个相机图像上特征圆圆心的像素坐标表示为Pij，其中Pij=[xp, yp,1] ，多面T
立体靶标上的特征圆圆心的世界坐标用Qij表示，其中Qij=[xq, yq, zq,1] ，Qij代表多面立体靶标的第i个平面上的第j个特征点，Pij是Qij在图像中对应的像素点；
3.2） 在所述多面立体靶标的三个平面上分别建立了三个世界坐标系，同一靶标平面的特征圆的坐标关系是已知道的，α是比例因子，I是内参矩阵，靶标平面世界坐标系和图像坐标系之间的关系可以表示为：上式中r1，r2和r3代表旋转向量，t是平移向量；
3.3） 单应性矩阵用Bij表示，表示所述多面立体靶标面与拍摄的所述多面立体靶标面的图像平面间的单应性关系，γ是比例因子，根据旋转向量相互正交的关系，可以列出下式：Q1j、Q2j、Q3j代表所述多面立体靶标三个不同靶标平面上特征点的世界坐标，P1j、P2j、P3jj是对应的像素坐标，根据上述已知条件可以列出三组没有线性关系的方程组：
3.4） 根据三组没有线性关系的方程组计算出相机内外参数的初始值，再利用极大似然估计对相机参数进行全局优化，得到各个相机的内参数；
6.根据权利要求3所述的基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，其特征在于：步骤4）中相机坐标系与公共面坐标系间的转换关系具体步骤为：
4.1） 记Pki为所述多面立体靶标第i个面在多相机系统下第k个相机坐标系下的点，Pmi为所述多面立体靶标第i个面在多相机系统下第m个相机坐标系下的点，Qi为所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系下对应的点，有：Pki =Rk*Qi+Tk
其中Rk、Tk为所述第k个相机坐标系与所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系间转换关系，Rm、Tm为所述第m个相机坐标系与所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系间转换关系；
4.2） 第k个相机坐标系与第m个相机坐标系间转换关系为：
Rkm、Tkm 是第k个相机坐标系与第m个相机坐标系间转换的旋转矩阵和平移向量，所述多相机系统任意两个相机坐标系间位姿关系都可以通过上式转换公式得出，取所述多相机系统中一个相机为参照，令世界坐标系与该相机坐标系重合，则其外参数旋转矩阵R1为单位矩阵，平移向量T1为零向量，可得到其余相机相对于该相机坐标系的旋转矩阵以及平移向量，得出所述多相机系统外部参数。
基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法
技术领域
[0001] 本发明涉及靶标标定图像处理技术领域，具体为基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法。
背景技术
[0002] 视觉测量方法以其非接触、实时性和可视化测量等优势，近年来在几何量测量以及机械制造领域发挥着越来越重要的作用，标定作为视觉测量基础和关键的一个环节，相机标定的精度是保证测量精度的重要前提。
[0003] 现有技术中，摄像机标定方法可分为基于标定物的传统标定方法、主动视觉标定方法和自标定方法三类。传统标定方法使用结构已知的标定靶标，通过建立标定靶标上坐标已知的点与其图像点之间的对应关系来求解相机的内外参数。如Tsai提出了经典的两步标定方法,Zhang在2000年提出了一种平面棋盘格标定靶标的高精度标定方法。主动视觉中的标定方法需要摄像机按照某种特别的轨迹运动，利用运动轨迹的几何特性与图像点坐标的关系求解摄像机参数，主动视觉标定方法需要精确控制摄像机的运动轨迹，实现难度比较大。相机自标定法是利用多幅图像上特征点之间的对应关系进行标定，标定过程只利用了相机内参数间的约束，与场景和摄像机的运动方式无关，自标定方法标定灵活，但鲁棒性较差，测量精度不高。
[0004] 并且，针对多相机系统内外参数的标定，要求标定物必须在所有相机的公共视场内，采用三维标定物或二维平面标定板对多相机系统标定时，标定物须在多相机公共视场中不同位置摆放，且标定物存在自身遮挡，多相机系统无法一次性观测到标定物，因而无法一次性实现标定，多相机系统存在累积误差。一维标定物不存在自身遮挡问题，多个相机可以同时观测到一维标定物，但要求一维标定物在测量空间内多次摆动，拍摄不同位姿的图像以实现多摄像机的标定，得到多摄像机的内外参数，在实际应用中，使用一维标定物过程较为繁琐、耗时，且精度不高。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于多面立体靶标的水泥电杆快检装置，包括承托机构，对水泥电杆承托限位，所述承托机构设有两组，两组承托机构的底端分别设有固定支架和移动支架，水泥电杆的一端对称设有两组水平抱夹台，水泥电杆的另一端设有防偏抱夹台，水平抱夹台和防偏抱夹台之间设有导轨，导轨的上方滑动连接有移动架，移动架的表面安装有多相机系统，所述承托机构包括水泥杆夹抱架，水泥杆夹抱架固定在油缸的活塞杆上，水泥杆夹抱架和油缸之间设有套设安装件，用于水泥杆夹抱架和油缸的快速装卸。
[0007] 优选的，承托机构还包括力传感器、位移传感器、滚珠丝杠、步进电机、钢板以及导轨，力传感器固定在水泥杆夹抱架的底面，位移传感器安装在油缸的内部，步进电机一端连接钢板，钢板设有两组，导轨安装在两组钢板之间，一组钢板连接在油缸底端，导轨的另一端与滚珠丝杠相配合放置在钢板上，另一组钢板固定在固定支架上。
[0008] 优选的，所述套设安装件包括后壁套筒、缺口、夹持块、穿孔、限位条、橡胶垫片以及斜面，后壁套筒固定在水泥杆夹抱架的底面，力传感器处于后壁套筒的内环口中，且油缸的活塞杆插入后壁套筒后夹持力传感器，缺口设有多组，多组缺口均开设在后壁套筒远离水泥杆夹抱架的一端，夹持块活动连接在缺口中，穿孔开设在夹持块的表面，限位条贯穿穿孔后固定在缺口的两个平行分布的侧壁上，橡胶垫片固定在夹持块朝向后壁套筒内环口的一端，斜面设于夹持块的另一端，且斜面朝向水泥杆夹抱架，水泥杆夹抱架的表面设有拆卸式弹性垫，且夹持块和缺口之间设有弹性牵引件。
[0009] 优选的，所述拆卸式弹性垫包括安装槽、预留孔、固定螺钉以及橡胶垫块，安装槽开设在水泥杆夹抱架的圆弧面上，橡胶垫块固定在安装槽中，且橡胶垫块突出安装槽，橡胶垫块的表面对称开设有两组预留孔，固定螺钉伸入预留孔后螺接在安装槽的表面，用于对橡胶垫块夹持固定；弹性牵引件包括卡槽以及弹性橡皮带，卡槽开设在夹持块的表面，弹性橡皮带穿过卡槽后固定在缺口的两个平行分布的侧壁之间，后壁套筒的表面活动连接有挤推机构，用于对夹持块限位。
[0010] 优选的，所述挤推机构包括推环、拨片以及挡片，推环套设在后壁套筒上，推环的内环面设有内螺纹，后壁套筒的外壁设有外螺纹，推环和后壁套筒螺接，挡片设有多个，多个挡片均固定在推环的外环面上，挡片呈圆弧形板状结构，挡片设有多个，挡片和缺口相间分布，且固定在后壁套筒的外壁上，转动推环沿着后壁套筒移动时，推环沿着斜面挤压夹持块，夹持块围绕限位条转动后夹持油缸的活塞杆，用于水泥杆夹抱架和油缸连接。
[0011] 一种基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，标定方法包括以下步骤：
[0012] 1）利用多面立体靶标作为多相机系统标定靶标，多面立体靶标是由四个平板组成的四棱锥结构，每个平板上都附着有相同的特征圆图案；
[0013] 2）将多面立体靶标放置在所有相机的公共视野中，使得同一时刻不同相机至少拍摄到多面立体靶标三个面，每个相机仅须拍摄一副图像；
[0014] 3）对于多相机系统中的每一个相机，根据拍摄的多面立体靶标图像中三个面的特征圆圆心像素坐标，即可利用多面立体靶标三个面与拍摄的多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性关系求解相机内参数；
[0015] 4）根据多面立体靶标三个面与拍摄的多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性条件，求解每个相机坐标系与多面立体靶标三个面所对应的世界坐标系间转换关系，任意两个相机拍摄的多面立体靶标至少有两个公共面，根据转换关系求解多相机系统中的各个相机间的外参数。
[0016] 优选的，使用多面立体靶标作为标定物时，多相机系统每个相机仅需拍摄一张图片即可得到多相机系统的内外参数；标定靶标四个三角形面上附着相同的特征圆图案，多面立体靶标不同面的连接处附着编码图案，编码图案的面积和形状与特征图案不同，通过两者之间面积和形状进行区分，根据编码点图案确定特征圆图案序号。
[0017] 优选的，步骤3）中多面立体靶标三个面与拍摄的所述多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性关系求解相机内参数，包括如下步骤:
[0018] 3.1） 记单个相机图像上特征圆圆心的像素坐标表示为Pij，其中Pij=[xp,yp,1]T，T多面立体靶标上的特征圆圆心的世界坐标用Qij表示，其中Qij=[xq,yq,zq,1] ，Qij代表多面立体靶标的第i个平面上的第j个特征点，Pij是Qij在图像中对应的像素点；
[0019] 3.2） 在所述多面立体靶标的三个平面上分别建立了三个世界坐标系，同一靶标平面的特征圆的坐标关系是已知道的，α是比例因子，I是内参矩阵，靶标平面世界坐标系和图像坐标系之间的关系可以表示为：
[0020]
[0021] 上式中r1，r2和r3代表旋转向量，t是平移向量；
[0022] 3.3） 单应性矩阵用Bij表示，表示所述多面立体靶标面与拍摄的所述多面立体靶标面的图像平面间的单应性关系，γ是比例因子，根据旋转向量相互正交的关系，可以列出下式：
[0023]
[0024]
[0025]
[0026] Q1j、Q2j、Q3j代表所述多面立体靶标三个不同靶标平面上特征点的世界坐标，P1j、P2j、P3jj是对应的像素坐标，根据上述已知条件可以列出三组没有线性关系的方程组：
[0027]
[0028]
[0029]
[0030] 3.4） 根据三组没有线性关系的方程组计算出相机内外参数的初始值，再利用极大似然估计对相机参数进行全局优化，得到各个相机的内参数；
[0031] 。
[0032] 优选的，步骤4）中相机坐标系与所述公共面坐标系间的转换关系具体步骤为：
[0033] 4.1） 记Pki为所述多面立体靶标第i个面在多相机系统下第k个相机坐标系下的点，Pmi为所述多面立体靶标第i个面在多相机系统下第m个相机坐标系下的点，Qi为所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系下对应的点，有：
[0034] Pki=Rk*Qi+Tk
[0035] Pmi=Rm*Qi+Tm
[0036] 其中Rk、Tk为所述第k个相机坐标系与所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系间转换关系，Rm、Tm为所述第m个相机坐标系与所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系间转换关系；
[0037] 4.2） 第k个相机坐标系与第m个相机坐标系间转换关系为：
[0038] Rkm= Rm*RkT
[0039] Tkm= Tm–R* Tk
[0040] Rkm、Tkm是第k个相机坐标系与第m个相机坐标系间转换的旋转矩阵和平移向量，所述多相机系统任意两个相机坐标系间位姿关系都可以通过上式转换公式得出，取所述多相机系统中一个相机为参照，令世界坐标系与该相机坐标系重合，则其外参数旋转矩阵R1为单位矩阵，平移向量T1为零向量，可得到其余相机相对于该相机坐标系的旋转矩阵以及平移向量，得出所述多相机系统外部参数。
[0041] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0042] 本发明提出的基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法只需要拍摄一幅所述多面立体靶标图像即可得到多相机系统的内参数，具有标定过程快速、简单，标定结果精度高等特点；得到多相机系统的外参数，多相机系统相机间外参数不存在传递误差，可以准确的反映出多相机系统不同相机间的位姿关系；多面立体靶标是由四个平板组成的四棱锥结构，只需要保证多面立体靶标四个平板的平面度，靶标加工过程较为简单；每个平板上都附着有相同的特征圆图案，多面立体靶标不同面的连接处附着编码图案。特征圆轮廓和四边形编码图案的轮廓比较容易检测，且利用四边形编码图案可以快速识别多面立体靶标不同面上的圆形特征图案。
附图说明
[0043] 图1为本发明结构示意图；
[0044] 图2为本发明防偏抱夹台结构示意图；
[0045] 图3为本发明水平抱夹台结构示意图一；
[0046] 图4为本发明水平抱夹台结构示意图二；
[0047] 图5为本发明固定支架和油缸连接结构示意图；
[0048] 图6为本发明移动支架和油缸连接结构示意图；
[0049] 图7为本发明移动架结构示意图；
[0050] 图8为本发明移动架局部结构示意图；
[0051] 图9为本发明水泥杆夹抱架和油缸连接结构示意图；
[0052] 图10为本发明水泥杆夹抱架结构示意图；
[0053] 图11为本发明水泥杆夹抱架结构半剖示意图；
[0054] 图12为图11中A处结构放大示意图；
[0055] 图13为本发明水泥杆夹抱架底部结构示意图；
[0056] 图14为本发明夹持块结构示意图；
[0057] 图15为本发明基于多面立体靶标的多相机系统标定方法流程图；
[0058] 图16为本发明多面立体靶标示意图；
[0059] 图17为本发明多面立体靶标四个面附着的特征圆图案及编码图案；
[0060] 图18为本发明多相机系统标定实验装置示意图。
[0061] 图中：水泥杆夹抱架1、力传感器2、油缸3、位移传感器4、滚珠丝杠5、步进电机6、钢板7、导轨8、固定支架9、移动支架10、水平抱夹台11、防偏抱夹台12、导轨13、移动架14、多相机系统15、水泥电杆16、安装槽17、预留孔18、固定螺钉19、后壁套筒20、缺口21、夹持块22、穿孔23、限位条24、橡胶垫片25、斜面26、卡槽27、弹性橡皮带28、推环29、拨片30、挡片31、橡胶垫块32。
具体实施方式
[0062] 为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0063] 实施例一
[0064] 请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：基于多面立体靶标的水泥电杆快检装置，包括承托机构，对水泥电杆16承托限位，所述承托机构设有两组，两组承托机构的底端分别设有固定支架9和移动支架10，水泥电杆16的一端对称设有两组水平抱夹台11，水泥电杆16的另一端设有防偏抱夹台12，水平抱夹台11和防偏抱夹台12之间设有导轨13，导轨13的上方滑动连接有移动架14，移动架14的表面安装有多相机系统15，所述承托机构包括水泥杆夹抱架1，水泥杆夹抱架1固定在油缸3的活塞杆上，水泥杆夹抱架1和油缸3之间设有套设安装件，用于水泥杆夹抱架1和油缸3的快速装卸；承托机构还包括力传感器2、位移传感器4、滚珠丝杠5、步进电机6、钢板7以及导轨8，力传感器2固定在水泥杆夹抱架1的底面，位移传感器4安装在油缸3的内部，步进电机6一端连接钢板7，钢板7设有两组，导轨8安装在两组钢板7之间，一组钢板7连接在油缸3底端，导轨8的另一端与滚珠丝杠5相配合放置在钢板7上，另一组钢板7固定在固定支架9。
[0065] 通过固定支架9和移动支架10顶部安装的油缸3对水泥电杆16衬托，且借助两组水平抱夹台11对水泥电杆16夹持限位，移动架14带动多相机系统15沿着导轨13滑行，实现对水泥电杆16表面全方位标定。
[0066] 实施例二
[0067] 参照附图10至图14，在实施例一的基础上，为了实现水泥杆夹抱架1和油缸3的快速装卸，套设安装件包括后壁套筒20、缺口21、夹持块22、穿孔23、限位条24、橡胶垫片25以及斜面26，后壁套筒20固定在水泥杆夹抱架1的底面，力传感器2处于后壁套筒20的内环口中，且油缸3的活塞杆插入后壁套筒20后夹持力传感器2，缺口21设有多组，多组缺口21均开设在后壁套筒20远离水泥杆夹抱架1的一端，夹持块22活动连接在缺口21中，穿孔23开设在夹持块22的表面，限位条24贯穿穿孔23后固定在缺口21的两个平行分布的侧壁上，橡胶垫片25固定在夹持块22朝向后壁套筒20内环口的一端，斜面26设于夹持块22的另一端，且斜面26朝向水泥杆夹抱架1，水泥杆夹抱架1的表面设有拆卸式弹性垫，且夹持块22和缺口21之间设有弹性牵引件，拆卸式弹性垫包括安装槽17、预留孔18、固定螺钉19以及橡胶垫块32，安装槽17开设在水泥杆夹抱架1的圆弧面上，橡胶垫块32固定在安装槽17中，且橡胶垫块32突出安装槽17，橡胶垫块32的表面对称开设有两组预留孔18，固定螺钉19伸入预留孔
18后螺接在安装槽17的表面，用于对橡胶垫块32夹持固定；弹性牵引件包括卡槽27以及弹性橡皮带28，卡槽27开设在夹持块22的表面，弹性橡皮带28穿过卡槽27后固定在缺口21的两个平行分布的侧壁之间，后壁套筒20的表面活动连接有挤推机构，用于对夹持块22限位；
挤推机构包括推环29、拨片30以及挡片31，推环29套设在后壁套筒20上，推环29的内环面设有内螺纹，后壁套筒20的外壁设有外螺纹，推环29和后壁套筒20螺接，挡片31设有多个，多个挡片31均固定在推环29的外环面上，挡片31呈圆弧形板状结构，挡片31设有多个，挡片31和缺口21相间分布，且固定在后壁套筒20的外壁上，转动推环29沿着后壁套筒20移动时，推环29沿着斜面26挤压夹持块22，夹持块22围绕限位条24转动后夹持油缸3的活塞杆，用于水泥杆夹抱架1和油缸3连接。
[0068] 油缸3的活塞杆顶部插入后壁套筒20后，转动推环29沿着后壁套筒20下降，在此过程中，推环29沿着斜面26挤压夹持块22围绕限位条24转动，直到夹持块22将橡胶垫片25抵在油缸3的活塞杆表面，且夹持块22张拉弹性橡皮带28形变，如此时先水泥杆夹抱架1和油缸3快速装卸，且实现水泥杆夹抱架1的可拆卸安装，且水泥杆夹抱架1对水泥电杆16承托时，橡胶垫块32被挤压伸入安装槽17中。
[0069] 实施例三
[0070] 一种基于多面立体靶标的水泥电杆标定方法，标定方法包括以下步骤：
[0071] 1）利用多面立体靶标作为多相机系统标定靶标，多面立体靶标是由四个平板组成的四棱锥结构，每个平板上都附着有相同的特征圆图案；多相机系统每个相机仅需拍摄一张图片即可得到多相机系统的内外参数；标定靶标四个三角形面上附着相同的特征圆图案，多面立体靶标不同面的连接处附着编码图案，编码图案的面积和形状与特征图案不同，通过两者之间面积和形状进行区分，根据编码点图案确定特征圆图案序号；
[0072] 2）将多面立体靶标放置在所有相机的公共视野中，使得同一时刻不同相机至少拍摄到多面立体靶标三个面，每个相机仅须拍摄一副图像；
[0073] 3）对于多相机系统中的每一个相机，根据拍摄的多面立体靶标图像中三个面的特征圆圆心像素坐标，即可利用多面立体靶标三个面与拍摄的多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性关系求解相机内参数；包括如下步骤:
[0074] 3.1） 记单个相机图像上特征圆圆心的像素坐标表示为Pij，其中Pij=[xp,yp,1]T，T多面立体靶标上的特征圆圆心的世界坐标用Qij表示，其中Qij=[xq,yq,zq,1] ，Qij代表多面立体靶标的第i个平面上的第j个特征点，Pij是Qij在图像中对应的像素点；
[0075] 3.2） 在所述多面立体靶标的三个平面上分别建立了三个世界坐标系，同一靶标平面的特征圆的坐标关系是已知道的，α是比例因子，I是内参矩阵，靶标平面世界坐标系和图像坐标系之间的关系可以表示为：
[0076]
[0077] 上式中r1，r2和r3代表旋转向量，t是平移向量；
[0078] 3.3） 单应性矩阵用Bij表示，表示所述多面立体靶标面与拍摄的所述多面立体靶标面的图像平面间的单应性关系，γ是比例因子，根据旋转向量相互正交的关系，可以列出下式：
[0079]
[0080]
[0081]
[0082] Q1j、Q2j、Q3j代表所述多面立体靶标三个不同靶标平面上特征点的世界坐标，P1j、P2j、P3jj是对应的像素坐标，根据上述已知条件可以列出三组没有线性关系的方程组：
[0083]
[0084]
[0085]
[0086] 3.4） 根据三组没有线性关系的方程组计算出相机内外参数的初始值，再利用极大似然估计对相机参数进行全局优化，得到各个相机的内参数；
[0087] ；
[0088] 4）根据多面立体靶标三个面与拍摄的多面立体靶标三个面的图像平面间的单应性条件，求解每个相机坐标系与多面立体靶标三个面所对应的世界坐标系间转换关系，任意两个相机拍摄的多面立体靶标至少有两个公共面，根据转换关系求解多相机系统中的各个相机间的外参数；具体步骤为：
[0089] 4.1） 记Pki为所述多面立体靶标第i个面在多相机系统下第k个相机坐标系下的点，Pmi为所述多面立体靶标第i个面在多相机系统下第m个相机坐标系下的点，Qi为所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系下对应的点，有：
[0090] Pki=Rk*Qi+Tk
[0091] Pmi=Rm*Qi+Tm
[0092] 其中Rk、Tk为所述第k个相机坐标系与所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系间转换关系，Rm、Tm为所述第m个相机坐标系与所述多面立体靶标第i个面靶标坐标系间转换关系；
[0093] 4.2） 第k个相机坐标系与第m个相机坐标系间转换关系为：
[0094] Rkm= Rm*RkT
[0095] Tkm= Tm–R* Tk
[0096] Rkm、Tkm是第k个相机坐标系与第m个相机坐标系间转换的旋转矩阵和平移向量，所述多相机系统任意两个相机坐标系间位姿关系都可以通过上式转换公式得出，取所述多相机系统中一个相机为参照，令世界坐标系与该相机坐标系重合，则其外参数旋转矩阵R1为单位矩阵，平移向量T1为零向量，可得到其余相机相对于该相机坐标系的旋转矩阵以及平移向量，得出所述多相机系统外部参数。
[0097] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
