[發明專利]一種用于剛體坐標系空間變換標定的匯聚式雙目系統

有效

• 申請號: 201911304061.6
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111028298B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李長樂;張雷鋒;張學賀;范逸倫;趙杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G01B11/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

1.一種用于剛體坐標系空間變換標定的匯聚式雙目系統，其特征在于，該系統包括相機a(1)、兩個平面光源(2)、兩個光源固定板(3)、十字調整臺a、十字調整臺b、相機b(5)、基座(8)和上位機(9)；

十字調整臺a包括縱向滑臺a(10)和橫向滑臺a(11)；橫向滑臺a(11)設置在縱向滑臺a(10)的上側，所述橫向滑臺a(11)的滑動方向與縱向滑臺a(10)的滑動方向垂直；

十字調整臺b包括橫向滑臺b(6)和縱向滑臺b(7)；橫向滑臺b(6)設置在縱向滑臺b(7)上，所述橫向滑臺b(6)的滑動方向與縱向滑臺b(7)的滑動方向垂直；

十字調整臺a、十字調整臺b和兩個光源固定板(3)均固定在基座(8)的上表面，圍成視覺測量空間；所述視覺測量空間用于放置待標定剛體；

縱向滑臺a(10)的滑動方向與縱向滑臺b(7)的滑動方向垂直；

橫向滑臺a(11)的滑動方向與橫向滑臺b(6)的滑動方向垂直；

兩個光源固定板(3)相鄰設置，所述兩個光源固定板(3)均固定有平面光源(2)；

縱向滑臺a(10)和縱向滑臺b(7)的滑動方向分別與兩個光源固定板(3)垂直；

橫向滑臺a(11)上固定有相機a(1)，所述相機a(1)的拍攝面與一個平面光源相對；

橫向滑臺b(6)上固定有相機b(5)，所述相機b(5)的拍攝面與另一個平面光源相對；相機b(5)和相機a(1)用于對視覺測量空間內待標定剛體進行圖像采集；

相機b(5)和相機a(1)分別將采集的待標定剛體的圖像上傳至上位機(9)；

采用四個電機一一對應控制橫向滑臺b(6)、縱向滑臺b(7)、縱向滑臺a(10)和橫向滑臺a(11)；

上位機(9)用于對待標定剛體(4)圖像進行三維形狀的快速匹配，計算出待標定的關鍵點在視覺測量空間的坐標，利用剛體不同位姿的圖片，獲取多組關鍵點在視覺測量空間的坐標與多組剛體某確定點在外部已知坐標系的坐標，進而獲得視覺測量空間與外部已知坐標系的對應關系，從而計算出與待標定剛體相關聯的關鍵點在外部已知坐標系中的位置。

2.根據權利要求1所述一種用于剛體坐標系空間變換標定的匯聚式雙目系統，其特征在于，上位機(9)還用于判斷待標定剛體圖像的像素面積占全部幅面的比例，當比例未處于比例閾值區間內時，分別向四個電機中的一個或多個發送控制信號，控制縱向滑臺a(10)、縱向滑臺b(7)、橫向滑臺b(6)或縱向滑臺b(7)中的一個或多個移動，直至待標定剛體圖像的像素面積占全部幅面的比例處于比例閾值區間內為止。

3.根據權利要求2所述一種用于剛體坐標系空間變換標定的匯聚式雙目系統，其特征在于，待標定剛體圖像的像素面積占全部幅面的比例閾值區間為30％-50％。

4.根據權利要求1所述一種用于剛體坐標系空間變換標定的匯聚式雙目系統，其特征在于，四個電機的控制信號輸入端分別通過數據線與上位機(9)連接；

上位機(9)還用于判斷待標定剛體(4)在圖像中是否完整，當待標定剛體(4)在圖像中不完整時，分別向四個電機中的一個或多個發送控制信號，控制縱向滑臺a(10)、縱向滑臺b(7)、橫向滑臺b(6)或縱向滑臺b(7)中的一個或多個移動，直至獲得完整的待標定剛體圖像。