[發(fā)明專利]一種在運(yùn)動(dòng)過程中獲取物體3D坐標(biāo)及尺寸的設(shè)備及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010182913.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN111462213B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左忠斌;左達(dá)宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天目愛視（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/60
• 分類號(hào): G06T7/60;G06T7/73;G06T17/20;G06T15/04;G06T5/00;G01B11/00;G01B11/24;H04N13/243
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1.一種3D采集方法，其特征在于：

(1)利用采集設(shè)備采集目標(biāo)物多個(gè)圖像；

(2)標(biāo)定裝置獲取采集設(shè)備在采集每個(gè)圖像時(shí)采集設(shè)備的位置和姿態(tài)信息；

(3)處理器根據(jù)上述多個(gè)圖像合成目標(biāo)物三維模型，獲取影像間大量同名像素點(diǎn)對(duì)，同時(shí)將采集設(shè)備位置和姿態(tài)信息作為外參數(shù)，在多個(gè)圖像的內(nèi)參數(shù)、外參數(shù)已知的情況下，計(jì)算得到同名像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)，從而獲得具有三維坐標(biāo)的三維模型點(diǎn)云；

其中內(nèi)參數(shù)包括像主點(diǎn)x₀，像主點(diǎn)y₀，圖像采集裝置的焦距f，徑向畸變差系數(shù)k₁，徑向畸變差系數(shù)k₂，切向畸變差系數(shù)p₁，切向畸變差系數(shù)p₂，圖像采集裝置感光元件非正方形比例系數(shù)α，圖像采集裝置感光元件非正交性的畸變系數(shù)β。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：位置信息包括XYZ坐標(biāo)，姿態(tài)信息包括偏角、傾角和旋角。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：處理器還根據(jù)結(jié)合采集設(shè)備以下參數(shù)進(jìn)行同名像點(diǎn)三維坐標(biāo)計(jì)算：像主點(diǎn)坐標(biāo)(x₀,y₀)，圖像采集裝置的焦距f，徑向畸變差系數(shù)k₁，徑向畸變差系數(shù)k₂，切向畸變差系數(shù)p₁，切向畸變差系數(shù)p₂，圖像采集裝置感光元件非正方形比例系數(shù)α，和/或圖像采集裝置感光元件非正交性的畸變系數(shù)β。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：圖像采集裝置轉(zhuǎn)動(dòng)采集一組圖像時(shí)的位置符合如下條件：

其中L為相鄰兩個(gè)采集位置圖像采集裝置光心的直線距離；f為圖像采集裝置的焦距；d為圖像采集裝置感光元件的矩形長度；M為圖像采集裝置感光元件沿著光軸到目標(biāo)物表面的距離；μ為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：μ0.482，或μ0.357，或μ0.198。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采集設(shè)備為3D圖像采集設(shè)備時(shí)，3D圖像采集設(shè)備的相鄰兩個(gè)采集位置符合如下條件：

其中L為相鄰兩個(gè)采集位置圖像采集裝置光心的直線距離；f為圖像采集裝置的焦距；d為圖像采集裝置感光元件的矩形長度或?qū)挾龋籘為圖像采集裝置感光元件沿著光軸到目標(biāo)物表面的距離；δ為調(diào)整系數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：δ0.603，或δ0.410，δ0.356，或δ0.311，或δ0.284，或δ0.261，或δ0.241，或δ0.107。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：得到同名像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)是通過對(duì)匹配的同名像點(diǎn)進(jìn)行空間前方交會(huì)解算實(shí)現(xiàn)的。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：獲得目標(biāo)物的絕對(duì)尺寸。

10.一種標(biāo)定設(shè)備，其特征在于：使用權(quán)利要求1-9任一所述的方法。