[發明專利]一種用于結構光深度測量的全自動標定系統

在審

• 申請號: 202010034439.1
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111207685A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 王國平;郭彥彬;劉迎賓;葉韶華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: G01B11/22
• 分類號: G01B11/22;F16M11/04;F16M11/18
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明涉及結構光技術領域，具體涉及一種用于結構光深度測量的全自動標定系統。該系統包括：標定架、標定板、激光器、攝像機、第一驅動機構和控制裝置；標定板設置在標定架上；第一驅動機構固定于標定架內，激光器和攝像機由第一驅動機構驅動、沿設定方向移動，設定方向與標定板所在平面相交；控制裝置分別與第一驅動機構、激光器和攝像機電性連接。通過第一驅動機構自動調整激光器和攝像機到標定板的距離，激光器向標定板發射激光，攝像頭對標定板進行拍攝，獲得標定圖像，將標定圖像傳輸至控制裝置，以使控制裝置進行空間運算，獲得標定參數，能夠在短時間內對多個距離進行標定，耗時短、精度高，提高了標定效率。

技術領域

本發明涉及結構光技術領域，具體涉及一種用于結構光深度測量的全自動標定系統。

背景技術

線結構光成像起源于20世紀80年代，開始僅僅作為深度檢測的一項光學檢測儀器。結構光是一組由投影儀和相機組成的系統結構，用投影儀投射特定的光信息到物體表面后及背景后，由相機采集標定圖像，根據物體造成的光信號的變化來計算物體的位置和深度等信息，進而復原整個三維空間。隨著近些年，3D點云獲取和重建技術的應用，結構光成像重建一種成像方式開始逐漸被認可、使用和開發。為確定空間物體表面某點的三維幾何位置與其在圖像中對應點之間的相互關系，必須建立相機成像的幾何模型，這些幾何模型參數就是相機參數。在大多數條件下這些參數必須通過實驗與計算才能得到，這個求解參數的過程就稱之為相機標定，為了保證測量精度，在使用結構光系統測量物體深度之前，需對相機進行標定。

當物體離相機遠的時候，在圖像上就很小，那么一個像素代表的實際尺寸就大，當物體離相機近的時候，那么成像效果就大，一個像素代表的實際物體尺寸就小。因此，對于每一個位置都需要去標定。在現有技術中，通常需要手動調整物體和相機之間的距離，因此，現有技術中存在標定操作效率較低的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于結構光深度測量的全自動標定系統，以解決現有技術中相機標定操作效率較低的技術問題。

本發明實施例提供了以下方案：

依據本發明的第一個方面，本發明實施例提供一種用于結構光深度測量的全自動標定系統，所述系統包括：標定架、標定板、激光器、攝像機、第一驅動機構和控制裝置；

所述標定板設置在所述標定架上；

所述第一驅動機構固定于所述標定架內，所述激光器和所述攝像機由所述第一驅動機構驅動、沿設定方向移動，所述設定方向與所述標定板所在平面相交；

所述控制裝置分別與所述第一驅動機構、所述激光器和所述攝像機電性連接。

優選的，所述第一驅動機構包括：第一電機、滾珠絲杠副和安裝座；

所述第一電機與所述控制裝置電性連接；

所述滾珠絲杠副沿所述設定方向安裝于所述標定架中，且所述滾珠絲杠副的絲杠與所述第一電機的輸出軸連接；

所述滾珠絲杠副的螺母與所述安裝座固定連接；

所述激光器和所述攝像機安裝于所述安裝座上。

優選的，第一驅動機構還包括：電機支架；

所述第一電機固定于所述電機支架內，所述電機支座安裝于所述標定架上。

優選的，所述標定架上設置有：導向板和滑軌；

所述導向板上沿所述設定方向設有導向槽；

所述安裝座伸入所述導向槽中、且可沿所述導向槽滑動，所述安裝座的底部與所述螺母固定連接；

所述滑軌沿所述設定方向安裝于所述標定架中，所述安裝座與所述滑軌可滑動地連接。