[發(fā)明專利]一種三維掃描儀標(biāo)定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910582596.3
• 申請(qǐng)日: 2019-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110207622B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚劍;余虹亮;李云強(qiáng);陳穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢尺子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25
• 代理公司: 武漢謙源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42251
• 代理人: 尹偉

1.一種三維掃描儀標(biāo)定方法，所述三維掃描儀包括第一影像接收裝置和影像投射裝置，其特征在于，包括：

S1，為所述三維掃描儀外掛一第二影像接收裝置，所述第二影像接收裝置的分辨率高于所述第一影像接收裝置的分辨率；

S2，通過(guò)所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置同時(shí)拍攝平面標(biāo)定板在不同位姿下的多幀影像，基于平板標(biāo)定方式對(duì)所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定；

S3，通過(guò)影像投射裝置向白板投射單幀編碼結(jié)構(gòu)光，所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置同時(shí)拍攝所述白板在不同位姿下的多幀編碼影像，基于所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，對(duì)所述第一影像接收裝置和所述影像投射裝置的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定；

所述步驟S3中通過(guò)影像投射裝置向白板投射單幀編碼結(jié)構(gòu)光，所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置同時(shí)拍攝所述白板在不同位姿下的多幀影像具體包括：

通過(guò)影像投射裝置向白板投射單幀編碼結(jié)構(gòu)光，針對(duì)所述白板的每一個(gè)位姿，所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置拍攝該位姿下的白板的一幀編碼影像；

對(duì)于多個(gè)不同位姿下的白板，所述第一影像接收裝置拍攝的所述白板的多幀編碼影像組成第一編碼影像序列，所述第二影像接收裝置拍攝的所述白板的多幀編碼影像組成第二編碼影像序列；

其中，所述第一編碼影像序列中多幀第一編碼影像和所述第二編碼影像序列中的多幀第二編碼影像對(duì)應(yīng)組成多幀編碼影像對(duì)，每一幀所述編碼影像對(duì)包括第一影像接收裝置和第二影像接收裝置拍攝的白板在相同位姿下的第一編碼影像和第二編碼影像；

所述步驟S3中所述基于所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，對(duì)所述第一影像接收裝置和所述影像投射裝置的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定具體包括：

對(duì)于每一幀所述編碼影像對(duì)，提取所述編碼影像對(duì)中的多個(gè)同名碼元對(duì)，組成同名碼元對(duì)集合，其中，每一個(gè)所述同名碼元對(duì)包括所述編碼影像對(duì)中第一編碼影像中的第一碼元和第二影像中的第二碼元；

基于已標(biāo)定的所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，使用三角測(cè)量方法得到所述同名碼元對(duì)集合中的每一個(gè)同名碼元對(duì)在第一影像接收裝置坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)；

計(jì)算每一個(gè)所述同名碼元對(duì)在影像投射裝置底片上的像素坐標(biāo)；

根據(jù)每一個(gè)同名碼元對(duì)在第一影像接收裝置坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)和每一個(gè)所述同名碼元對(duì)在影像投射裝置底片上的像素坐標(biāo)，利用直接線性變換DLT算法和光束平差法，計(jì)算得到影像投射裝置的內(nèi)參數(shù)以及第一影像接收裝置和影像投射裝置之間的外參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維掃描儀標(biāo)定方法，其特征在于，所述平面標(biāo)定板上設(shè)有標(biāo)定圖案。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維掃描儀標(biāo)定方法，其特征在于，所述平面標(biāo)定板和所述白板固定于機(jī)械臂上，通過(guò)控制機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)使得所述平面標(biāo)定板或所述白板按照間隔固定距離勻速移動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的三維掃描儀標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟S2中通過(guò)所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置同時(shí)拍攝平面標(biāo)定板在不同位姿下的多幀影像具體包括：

針對(duì)所述平面標(biāo)定板的每一個(gè)位姿，所述第一影像接收裝置和所述第二影像接收裝置同時(shí)拍攝該位姿下的平面標(biāo)定板的一幀影像；

對(duì)于多個(gè)位姿下的平面標(biāo)定板，所述第一影像接收裝置拍攝的平面標(biāo)定板的多幀影像組成第一影像序列，所述第二影像接收裝置拍攝的平面標(biāo)定板的多幀影像組成第二影像序列；

其中，所述第一影像序列中多幀第一影像和所述第二影像序列中的多幀第二影像對(duì)應(yīng)組成多幀影像對(duì)，每一幀所述影像對(duì)包括第一影像接收裝置和第二影像接收裝置拍攝的平面標(biāo)定板在相同位姿下的第一影像和第二影像。