[發明專利]一種基于多激光測距的標定設備及方法

有效

• 申請號: 202010183959.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111445529B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 左忠斌;左達宇
• 申請（專利權）人: 天目愛視（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/521;G01C25/00;G01C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種3D建模中的標定方法，其特征在于：

(1)利用標定裝置向待測目標物投射多個平行光束，并在待測目標物表面形成多個光斑，即為標定點；根據平行光束相互間的位置關系，確定標定點的x坐標和y坐標；

(2)測量每個光斑與出射平面的距離，從而確定對應標定點的z向坐標；

(3)利用圖像采集設備采集待測目標物多個圖像，其中至少部分圖像中包括上述多個光斑；

(4)根據多個標定點的坐標標定待測目標物的坐標。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標定裝置包括多個激光測距單元，每個激光測距單元的出光面在同一平面內，且垂直于發射光束。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：采集設備為3D智能視覺設備，包括圖像采集裝置和轉動裝置；

轉動裝置，用于驅動圖像采集裝置的采集區域與待測目標物產生相對運動；

圖像采集裝置，用于通過上述相對運動采集待測目標物一組圖像。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于：圖像采集裝置轉動采集一組圖像時的位置符合如下條件：

其中L為相鄰兩個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物表面的距離；μ為經驗系數。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：采集設備為3D智能圖像采集設備時，3D智能圖像采集設備的相鄰兩個采集位置、或相鄰兩個圖像采集裝置的位置符合如下條件：

其中L為相鄰兩個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寬度；T為圖像采集裝置感光元件沿著光軸到目標物表面的距離；δ為調整系數。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：還包括對采集的圖像進行特征點提取，并進行特征點匹配，獲取稀疏特征點；輸入匹配的特征點坐標，利用解算稀疏的三維點云和拍照圖像采集設備的位置和姿態數據，獲得待測目標物的稀疏的模型三維點云和位置的模型坐標值。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于：導入標定點的絕對坐標X_T、Y_T、Z_T和已做好的標定點的圖片模板，然后將標定點的圖片模板與輸入的所有照片進行模板匹配，獲得輸入照片中所有包含標定點的像素行列號x_i、y_i。

8.如權利要求6所述的方法，其特征在于：還包括根據拍照相機的位置和姿態數據，輸入標志點的像素行列號x_i、y_i，可解算出其標志點的模型坐標系下坐標(X_i、Y_i、Z_i)；根據標志點絕對坐標和模型坐標(X_T、Y_T、Z_T)與(X_i、Y_i、Z_i)，利用空間相似變換公式，解算出模型坐標與絕對坐標的7個空間坐標轉換參數。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于：還包括利用解算的7個參數，則可將待測目標物的三維點云和拍照相機的位置和姿態數據的坐標轉換到絕對坐標系下，即獲得了待測目標物體的真實尺寸。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于：獲得待測目標物的絕對尺寸。

11.一種3D模型構建設備，其特征在于，使用如權利要求1-10任一所述方法。

12.一種3D模型構建方法，其特征在于，使用如權利要求1-10任一所述方法。