The invention discloses a three-dimensional point cloud acquisition method based on LabVIEW, which includes the following steps: S1, a fixed shooting system: a laser generator and a camera with fixed relative position; S2, image distortion correction: a distortion correction program is compiled based on LabVIEW to correct the image of the distortion calibration plate; S3, a calibration and positioning relationship: the shooting system is paired at different shooting heights. Calibration plate imaging, determine the actual size and image size conversion relationship; S4, image acquisition: the photographing system takes continuous pictures of the surface of the object to be measured, and obtains the image of the surface information of the object to be measured; S5, obtains three-dimensional point cloud: after image distortion correction, determines the corresponding shooting height of the point, and synthesizes the image points in order to obtain three-dimensional point cloud. Image. The invention acquires three-dimensional point cloud based on LabVIEW, which can directly obtain the mapping relationship between point cloud and actual shooting object, avoid complicated camera calibration, and simplify the program of three-dimensional point cloud algorithm.
【技术实现步骤摘要】
一种基于LabVIEW的三维点云获取方法
本专利技术涉及三维点云获取方法,具体涉及一种基于LabVIEW的三维点云获取方法。
技术介绍
逆向工程是从产品原型出发,通过核实的测量方法获取产品的三维数字模型的技术,点云数据是逆向工程中不可缺少的一环。大多数点云数据是由3D视觉设备产生的,或者由三维坐标测量机、三维激光扫描仪获取,激光三角法也可以得到点云。其中激光三角法可以得到高精度的点运数据,并具有很强的抗干扰能力,因而激光三角法在获取点云数据中被广泛使用。传统的激光三角法获取点云数据标定过程中,需要进行复杂的相机标定,且点云算法复杂。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中三维点云算法复杂并需要进行复杂的相机标定等问题,提供一种基于LabVIEW的三维点云获取方法,避免了复杂的相机标定,直接获得点云与实际拍摄对象的映射关系,方便后续进行点云定位,简化了点云算法程序。本专利技术提供一种基于LabVIEW的三维点云获取方法,包括以下步骤:S1、固定拍摄系统:所述拍摄系统包括激光发生器和相机,所述激光发生器和所述相机相对位置固定;S2、图像畸变矫正:基于LabVIEW编制畸变矫正程序,将畸变标定板成像图像进行畸变矫正;S3、标定位置关系:所述拍摄系统在不同拍摄高度对标定板拍照成像,确定实际尺寸和成像尺寸变换关系;S4、成像图像采集:拍摄系统对待测物体进行表面连续拍照,获得待测物体表面成像图像;S5、获取三维点云:将所述表面成像图像经畸变矫正处理后,确定所述表面成像图像点对应的拍摄高度,将所述表面成像图像按顺序合成,获得三维点云图像。本专利技术提供一种基于LabVI ...
【技术保护点】
1.一种基于LabVIEW的三维点云获取方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、固定拍摄系统:所述拍摄系统包括激光发生器和相机,所述激光发生器和所述相机相对位置固定;S2、图像畸变矫正:基于LabVIEW编制畸变矫正程序,将畸变标定板成像图像进行畸变矫正;S3、标定位置关系:所述拍摄系统在不同拍摄高度对标定板拍照成像,确定实际尺寸和成像尺寸变换关系;S4、成像图像采集:拍摄系统对待测物体进行表面连续拍照,获得待测物体表面成像图像;S5、获取三维点云:提取所述表面成像图像的像素矩阵,确定所述表面成像图像点对应的拍摄高度,并将所述表面成像图像按顺序合成,获得三维点云图像。
【技术特征摘要】
1.一种基于LabVIEW的三维点云获取方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、固定拍摄系统:所述拍摄系统包括激光发生器和相机,所述激光发生器和所述相机相对位置固定;S2、图像畸变矫正:基于LabVIEW编制畸变矫正程序,将畸变标定板成像图像进行畸变矫正;S3、标定位置关系:所述拍摄系统在不同拍摄高度对标定板拍照成像,确定实际尺寸和成像尺寸变换关系;S4、成像图像采集:拍摄系统对待测物体进行表面连续拍照,获得待测物体表面成像图像;S5、获取三维点云:提取所述表面成像图像的像素矩阵,确定所述表面成像图像点对应的拍摄高度,并将所述表面成像图像按顺序合成,获得三维点云图像。2.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的三维点云获取方法,其特征在于:所述步骤S1进一步包括以下步骤:S11、将所述相机相对于所述激光发生器固定水平距离和角度放置组合为所述拍摄系统,所述激光发生器发射激光照射在所述标定板上,激光照射位置记为当前点,所述相机捕获所述当前点成像;S12、移动所述拍摄系统改变拍摄高度,所述拍摄系统捕获所述当前点成像;S13、拍摄高度与所述当前点在所述相机芯片上的成像点具有如下几何关系:其中:θ为当前点与成像点连线与激光线的夹角;α为相机镜头轴线与激光线的夹角;b为相机镜头中心到激光线的水平距离;a为相机芯片的1/2尺寸;f为相机的焦距;h为拍摄高度;x为成像点到芯片边界的距离;S14、将两次拍摄高度和相应的两次成像点到芯片边界距离带入所述几何关系,即可得出常量α和b值,从而使所述相机相对于所述激光发生器位置固定。3.根据权利要求2所述的一种基于LabVIEW的三维点云获取方法,其特征在于:所述步骤S13中,所述距离x根据所述成像点与图像像素关系获得,所述距离x具有如下关系:其中:u为芯片边界长度;t为成像点到图像边界的像素数;z为图像中长度方向总像素数。4.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的三维点云获取方法,其特征在于:所述步骤S2进一步包括以下步骤:S21、所述拍摄系统捕获畸变标定板成像图像,所述拍摄系统相对于所述畸变标定板的拍摄高度与对所述待测物体图像采集时拍摄高度一致,所述畸变标定板为分布均匀的点阵模板;S22、将所述畸变标定板成像图像输入LabVIEW进行畸变矫正,处理后的所述畸变标定板成像...
【专利技术属性】
技术研发人员:靳开轩,郭强,
申请(专利权)人:宁夏巨能机器人股份有限公司,
类型:发明
国别省市:宁夏,64
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