[發明專利]雙相機線結構光測量系統優化方法及終端設備

有效

• 申請號: 201911374444.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111189413B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 周京博;李玥華;毛慶偉;潘來勝
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G06T7/80
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 秦敏華

本發明提供了一種雙相機線結構光測量系統優化方法及終端設備，該方法應用于雙相機線結構光測量系統，包括：確定左相機和右相機的內外參數、左相機與右相機之間的轉換矩陣、以及激光平面方程，完成了二維激光條紋中心像素點到三維空間數據點的轉換；在單相機坐標系下定義了一個運動坐標系，將左右兩個相機采集的數據點統一轉換到運動坐標下進行數據處理，得到了凸臺樣件特征點的運動坐標；根據左相機確定的凸臺樣件特征點的運動坐標與右相機確定的凸臺樣件的特征點的運動坐標之間的誤差，對左相機與右相機之間的轉換矩陣進行優化。本發明有效提高了種雙相機線結構光測量系統的測量精度。

技術領域

本發明屬于計算機視覺測量技術領域，更具體地說，是涉及一種雙相機線結構光測量系統優化方法及終端設備。

背景技術

視覺測量相對于傳統的測量方法，有著非接觸、效率高、精度好等優點，在工業領域中，能夠有效解決工人短缺、成本費用高等問題。機器視覺測量實際上是三維空間物體向二維空間映射的一個過程，映射的過程中，由于單目視覺測量的視場比較小，對于一些表面存在遮擋的被測物體，單目視覺測量并不能完成被測物體整體的測量，會造成數據點的缺失。因此，通過雙相機結合的方法來對被測物體進行測量，然后將測量的數據轉換到同一坐標系中組合成完整的三維數據模型即三維數據拼接，有效的解決了單目視覺測量過程中因為被測物體本身遮擋導致數據缺失的問題，所以在數據拼接后，如何提高雙相機數據點拼接的精度，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙相機線結構光測量系統優化方法及終端設備，以提高雙相機線結構光測量系統的測量精度。

本發明實施例的第一方面，提供了一種雙相機線結構光測量系統優化方法，所述方法應用于雙相機線結構光測量系統，所述雙相機線結構光測量系統包括激光器、左相機、右相機、標定板、凸臺樣件；

所述方法包括：

S101：獲取左相機和右相機采集的標定板的圖像，并基于標定板的圖像確定左相機和右相機的內外參數、左相機與右相機之間的轉換矩陣、以及激光平面方程；

S102：獲取左相機和右相機采集的凸臺樣件的圖像，基于凸臺樣件的圖像確定凸臺樣件的各個數據點的二維坐標，并基于左相機和右相機的內外參數、以及激光平面方程將凸臺樣件各個數據點的二維坐標轉換為三維坐標；

S103：基于單相機坐標定義運動坐標系，基于左相機與右相機之間的轉換矩陣將凸臺樣件各個數據點的三維坐標轉換為在運動坐標系下的運動坐標，并根據凸臺樣件各個數據點的運動坐標確定凸臺樣件各個特征點的運動坐標；其中，單相機為左相機或右相機；

S104：對左相機采集的凸臺樣件各個特征點的運動坐標和右相機采集的凸臺樣件各個特征點的運動坐標進行比較；若對于同一個特征點，左相機采集的該特征點的運動坐標與右相機采集的該特征點的運動坐標之間的誤差大于預設誤差，則基于預設目標函數對左相機和右相機之間的轉換矩陣進行優化。

本發明實施例的第二方面，提供了一種終端設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述的雙相機線結構光測量系統優化方法的步驟。

本發明實施例的第三方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述的雙相機線結構光測量系統優化方法的步驟。