[發明專利]一種智能化的測量與標記方法

有效

• 申請號: 201910014304.6
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109631799B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 王紅軍
• 申請（專利權）人: 浙江浙大萬維科技有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

本發明是一種智能化的測量與標記方法，在已知空間物體分布的情況下，通過深度測量傳感器，就可以測得所有物體在空間內的三維分布信息，根據這些物體的信息，我們就可以通過軟件算法對空間的物體做計算與設計，這些計算與設計的結果，就可以通過投影設備真實地投影到物體的表面，不僅方便查看、修正其計算與設計的效果，還可以方便操作工人根據實際的投影效果進行加工制作，大大提高設計與制作的工作效率。

技術領域

本發明涉及智能化的測量等技術概念，特別是利用工具打孔、挖槽、劃線、貼瓷磚的工作中，另外通過本發明的智能化測量，還可以解決投影儀的畸變矯正中，不僅僅是垂直或水平的梯形矯正，對任意四邊形畸變都可以做出矯正。

背景技術

隨著近些年人工智能技術的發展，大大促進了商業項目的落地，像人臉識別、刷臉支付、無人駕駛等，本發明就是結全人工智能技術與投影設備，做出安裝、加工、制造業的智能化輔助工具，大大提高這些行業的效率與工作精度。

另外，本發明也可以解決投影儀的畸變矯正問題，一般的投影儀都具備垂直方向的梯形矯正，高端的投影儀設備有水平方向的梯形矯正，但是對于任意四邊形畸變投影，目前技術上還是空白，市場上也沒有此類產品。

發明目的

本發明的主要目的就是提供一種智能化的測量與標記方法，提高安裝、加工、制造業的工作效率，方便設計人員的測量與設計工作。

技術方案

本發明的目的是這樣實現的：用已經固定裝配好深度傳感器與投影儀的組合設備，完成智能化的測量與標記工作，其實現按以下步驟：

(1)在待工作空間內，啟動深度傳感器，進行三維掃描工作空間內的所有物體，得到當前工作空間內的物體表面形狀的3D點云數據，這些就是當前的三維信息；

(2)對于已經固定裝配好深度傳感器與投影儀的組合設備，深度傳感器的三維坐標系與投影設備的三維坐標系有固定的旋轉矩陣R與平移矩陣T聯系，這兩個矩陣都可以由裝配關系提前實驗測得，假設深度傳感器的三維坐標系的點坐標為(ξ,τ,ε)，此點在投影設備的三維坐標系的坐標為(x,y,z)，則有：

其中：

R為旋轉矩陣，T為平移矩陣；

這樣，深度傳感器內的3D點云數據的三維信息就轉化成投影設備內的三維信息；

(3)根據投影設備內的三維信息，進行點云的降噪、濾波、曲面重建，就得到三維結構信息，設計人員在三維結構信息上進行設計與標記；

(4)在三維結構信息上，根據設計好的點、線、面的三維標記信息，由投影設備的水平視角、垂直視角參數，轉化成投影圖像上對應點、線、面的二維像素標記信息；

(5)打開投影設備，把轉化后的投影圖像在實際的工作空間上進行投影，顯示出標記好的二維像素標記信息；

(6)設計人員可以查看與修正設計效果，操作人員可以根據投影出來的二維像素標記信息，進行實際的加工與制造工作。

本發明所使用的系統組成如下：深度傳感器測量系統、投影設備轉化系統、三維信息設計與標記系統、二維像素信息標記系統，二維像素投影系統。這五個系統是按照功能設置的軟件系統，各子系統具體功能如下：

*深度傳感器測量系統：利用深度傳感器測量工作空間內物體的表面形狀分布，

*投影設備轉化系統：把深度傳感器測得的三維信息旋轉平移到投影設備的坐標系內，

*三維信息設計與標記系統：對三維信息進行計算、設計與標記，

*二維像素信息標記系統：把三維信息的標記轉化成二維投影圖像的像素信息標記，