[發明專利]一種AI智能檢測中的平面標定和三維重建方法

有效

• 申請號: 202011514288.6
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112634375B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 黃會明;曹予飛;曾敬勇;鄭和亮;許理;陳偉
• 申請（專利權）人: 杭州東信北郵信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種AI智能檢測中的平面標定和三維重建方法，包括：采用平板標定法標定相機內參和畸變系數；將標定板放置于測量平臺上若干位置，從標定板上選取多個特征點，并計算每個特征點外參，然后采用圖優化方法，根據每個位置的標定板上的所有特征點的三維坐標、二維坐標、特征點外參，計算每個標定板的外參，最后繼續采用圖優化方法，根據所有標定板上的所有特征點的三維坐標、二維坐標、特征點所在位置的標定板的外參，計算相機外參；將待重建三維坐標的物體放置于測量平臺上，獲取物體上特征點的二維坐標，然后根據相機內參、相機外參，計算特征點的三維坐標。本發明屬于信息技術領域，能基于現有AI智能檢測中的單目相機來計算物體的三維坐標信息。

技術領域

本發明涉及一種AI智能檢測中的平面標定和三維重建方法，屬于信息技術領域。

背景技術

近些年來，工業技術不斷提高，印刷自動化水平也飛速提升，印刷機印刷速度大幅度進步。所以，對于彩色印刷復制品的質量評價也變得十分重要。

傳統的質量檢測方法主要通過成熟的印刷技術人員，根據主觀評價或者利用專業檢測儀對印刷測控條進行監測。傳統檢測是對印品進行抽檢，不能及時的發現印品質量問題，而且受到主觀因素影響干擾，不具有穩定的質量評價。并且利用測控條對印品質量進行檢測，不能全面反應印刷質量，造成額外印刷幅面，增加印刷成本。為了改善傳統印刷檢測的不足，增強質量檢測效率，基于機器視覺的全畫面印刷質量檢測被許多研究人員所重視。其大致思路為利用圖像采集設備與計算機技術，將印刷生產的印品通過數字圖像采集設備記錄，代替人眼對圖像獲取，再結合圖像處理技術對獲取到的圖像完成判別，進而做出客觀評價。通過數字圖像處理技術的全畫面印品質量評價，能夠規范企業質量要求，克服人為狀況的影響，提升產品的全面質量評價，從而更加準確、全面、及時的反饋印品與原稿間的一致程度，對生產中出現的缺陷做出及時調整，完善后續生產質量，減少缺陷復制品的數量，提高企業印刷生產效率。傳統的解決“印刷品質事故”的方法就是人工檢測，所以在印刷企業中檢測崗也是人工最為密集的崗位，但傳統的人工檢測有查驗速度慢，查驗易疏忽等不可避免的問題，給企業帶來的就是人工生產成本增長，運營成本增長等難題。

目前AI智能檢測算法在印刷產品中的應用主要還是在二維圖像缺陷檢測上，但是隨著工藝的提高和對產品檢測項目的增加，產品的三維信息也逐漸被納入了需要檢測的項目中。由于現有AI智能檢測系統使用的是單目工業相機，而傳統的三維重建方法都是基于雙目相機的視差原理來計算三維坐標，因此，如何基于現有AI智能檢測中的單目相機來計算物體的三維坐標信息，已成為技術人員重點關注的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種AI智能檢測中的平面標定和三維重建方法，能基于現有AI智能檢測中的單目相機來計算物體的三維坐標信息。

為了達到上述目的，本發明提供了一種AI智能檢測中的平面標定和三維重建方法，包括有：

步驟一、采用平板標定法標定相機內參和對應的畸變系數；

步驟二、將標定板放置于測量平臺上的若干不同位置，從每個位置的標定板上選取多個特征點，并根據每個特征點的三維坐標和二維坐標計算每個特征點外參，然后采用圖優化方法，根據每個位置的標定板上的所有特征點的三維坐標、二維坐標、特征點外參，計算得到每個位置的標定板在相機物理坐標系下的外參，最后繼續采用圖優化方法，根據所有位置的標定板上的所有特征點的三維坐標、二維坐標、特征點所在位置的標定板在相機物理坐標系下的外參，計算獲得相機外參：

步驟三、將待重建三維坐標的物體放置于測量平臺上，檢測獲取物體上一個特征點的二維坐標，然后根據相機內參、相機外參，計算獲得該特征點的三維坐標。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明基于現有AI智能檢測中的單目相機，采用圖優化的方法來標定一個測量平臺，并基于平面標定參數來進行三維重建，從而可以精確的獲取到物體在某個平面上的三維坐標，不僅可以在印刷品質檢行業得以實用，還適用于同類型平面檢測，比如鋼板、平板、地板、板材等。