[發明專利]一種線掃描圖像同步的標定方法和系統

在審

• 申請號: 202010555195.1
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN113808212A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 何彩英;張曉波;桂俊榮;龔文濤;鄭富瑜;王兵
• 申請（專利權）人: 深圳科瑞技術股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 白雪瑾;郭燕

1.一種線掃描圖像同步的標定方法，應用于標定系統，其特征在于，所述系統包括運動平臺、標定塊和線掃相機，所述標定塊設置在運動平臺上，標定塊的側面設置有等間隔的柵格，所述運動平臺可分別按照X軸方向、Y軸方向和旋轉軸方向進行運動，所述線掃相機用于掃描標定塊的側面，所述方法包括：

根據預先設置的起點坐標、終點坐標以及速度曲線算法，規劃運動平臺在旋轉軸方向的第三運動軌跡；所述速度曲線算法根據預先設置的初始參數集合規劃運動平臺旋轉軸的第三運動軌跡，所述初始參數集合至少包括速度參數；

基于第三運動軌跡確定軌跡運動參數，再基于軌跡運動參數確定運動平臺在X軸方向的第一運動軌跡和Y軸方向的第二運動軌跡；所述軌跡運動參數包括標定塊按照第三運動軌跡旋轉前的半徑、標定塊按照第三運動軌跡旋轉后的半徑、標定塊按照第三運動軌跡旋轉前的半徑與X軸正方向的夾角以及標定塊按照第三運動軌跡旋轉后的半徑與X軸正方向的夾角；

基于第一運動軌跡、第二運動軌跡和第三運動軌跡確定運動平臺的合成運動軌跡；

控制運動平臺按照合成運動軌跡進行運動，并控制線掃相機同時掃描標定塊的側面，得到線掃描圖像；

將線掃描圖像中柵格的長度與預設柵格標準長度進行比對，根據比對結果，調節所述合成運動軌跡，直至所述線掃描圖像中柵格的長度與預設柵格標準長度之差小于預設閾值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度曲線算法為S型速度曲線算法。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第三運動軌跡得到軌跡運動參數包括：

獲取運動平臺的旋轉中心坐標和標定塊的幾何中心坐標；

根據運動平臺的旋轉中心坐標和標定塊的幾何中心坐標，確定運動平臺和標定塊之間的偏心坐標；

控制運動平臺的旋轉軸按照規劃的第三運動軌跡進行旋轉，根據運動平臺和標定塊之間的偏心坐標，得到軌跡運動參數，所述軌跡運動參數包括標定塊按照第三運動軌跡旋轉前的半徑、標定塊按照第三運動軌跡旋轉后的半徑、標定塊按照第三運動軌跡旋轉前的半徑與X軸正方向的夾角以及標定塊按照第三運動軌跡旋轉后的半徑與X軸正方向的夾角。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據比對結果，調節所述合成運動軌跡包括：

線掃描圖像中柵格的長度大于預設柵格標準長度時，增大所述速度參數；線掃描圖像中柵格的長度小于預設柵格標準長度時，減小所述速度參數。

5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述標定塊的形狀為與待測實物相同的規則形狀。

6.一種線掃描圖像同步的標定系統，其特征在于，包括：

運動平臺，所述運動平臺可分別按照X軸方向、Y軸方向和旋轉軸方向進行運動；

標定塊，所述標定塊設置在運動平臺上，標定塊的側面設置有等間隔的柵格；

線掃相機，用于掃描標定塊的側面；

控制器，用于根據預先設置的起點坐標、終點坐標以及速度曲線算法，規劃運動平臺在旋轉軸方向的第三運動軌跡；所述控制器基于第三運動軌跡確定軌跡運動參數，再基于軌跡運動參數確定運動平臺在X軸方向的第一運動軌跡和Y軸方向的第二運動軌跡；所述控制器基于第一運動軌跡、第二運動軌跡和第三運動軌跡確定運動平臺的合成運動軌跡；所述速度曲線算法根據預先設置的初始參數集合規劃運動平臺旋轉軸的第三運動軌跡，所述初始參數集合至少包括速度參數；所述軌跡運動參數包括標定塊按照第三運動軌跡旋轉前的半徑、標定塊按照第三運動軌跡旋轉后的半徑、標定塊按照第三運動軌跡旋轉前的半徑與X軸正方向的夾角以及標定塊按照第三運動軌跡旋轉后的半徑與X軸正方向的夾角；

所述控制器還用于控制運動平臺按照合成運動軌跡進行運動，并控制線掃相機同時掃描標定塊的側面，得到線掃描圖像；將線掃描圖像中柵格的長度與預設柵格標準長度進行比對，根據比對結果，調節所述合成運動軌跡，直至所述線掃描圖像中柵格的長度與預設柵格標準長度之差小于預設閾值。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述標定系統還包括相機，所述相機用于獲取運動平臺的旋轉中心坐標和標定塊的幾何中心坐標。