【技术实现步骤摘要】
面结构光三维测量系统的标定方法
本申请涉及机器视觉测量
，尤其涉及一种面结构光三维测量系统的标定方法。
技术介绍
面结构光三维测量系统在工业自动化中有重要作用，包括三维测量、定位、检测等方面。面结构光系统由投影仪和摄像机组成，投影仪投射编码结构光到被测物表面，摄像机采集调制图案，通过解码算法得到被测物表面几何信息，常用的编码结构光包括相移条纹、格雷码等。为了得到实际的三维信息，需要标定得到摄像机、投影仪参数，以及摄像机、投影仪相对三维重建坐标系的系统外参。面结构光系统中投影仪标定方法包括两种：一是投影相移条纹等结构光到标定板，通过相移等算法确定摄像机图像坐标对应的投影仪图像坐标，将摄像机靶标图重采样得到投影仪靶标图，再利用传统摄像机标定方法标定；另一种是投影特征点图案到标定板，利用标定板上实际特征点图像标定摄像机，利用投影特征点图像计算投影特征点空间坐标，得到投影仪图像特征点和对应空间坐标，再利用传统摄像机标定。系统外参标定的现有方法，一般以某一个标定板平面为基准建立三维重建坐标系，采用标定过程中该位置外参作为...
【技术保护点】
1.一种面结构光三维测量系统的标定方法，其特征在于，所述方法包括：/n使用覆盖全视场的玻璃棋盘格标定板标定摄像机内参和畸变；/n分别投射左右视场投影图像到一半白色一半投影图像的专用标定板白色区域，标定投影仪内参和畸变；/n垂直移动所述专用标定板，建立三维重建坐标系；/n根据所述三维重建坐标系标定摄像机外参和投影仪外参。/n
【技术特征摘要】
1.一种面结构光三维测量系统的标定方法，其特征在于，所述方法包括：
使用覆盖全视场的玻璃棋盘格标定板标定摄像机内参和畸变；
分别投射左右视场投影图像到一半白色一半投影图像的专用标定板白色区域，标定投影仪内参和畸变；
垂直移动所述专用标定板，建立三维重建坐标系；
根据所述三维重建坐标系标定摄像机外参和投影仪外参。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，使用覆盖全视场的玻璃棋盘格标定板标定摄像机内参和畸变，包括：
在视场和景深范围内不同位置不同角度放置玻璃棋盘格标定板；
采集多幅靶标图像；
根据所述靶标图像计算得到摄像机内参矩阵和镜头畸变系数矩阵。
3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，分别投射左右视场投影图像到一半白色一半投影图像的专用标定板白色区域，标定投影仪内参和畸变，包括：
分别采集所述左右视场投影图像对应的投影棋盘格图像与实际棋盘格图像；
利用标定的摄像机内参、畸变和实际棋盘格图像坐标，解算所述专用标定板所在位置的外参；
利用所述专用标定板上投影棋盘格角点的图像坐标，计算所述投影棋盘格角点的空间坐标；
根据所述空间坐标及对应的左右视场投影图像中各角点图像坐标标定投影仪内参和镜头畸变参数。
4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，分别采集所述左右视场投影图像对应的投影棋盘格图像与实际棋盘格图像，包括：
所述投影仪将左视场投影图像投影到所述专用标定板的白色区域；
所述摄像机分别采集多组所述左视场投影图像对应的投影棋盘格图像和实际棋盘格图像；
水平旋转所述专用标定板；
所述投影仪将右视场投影图像投影到所述专用标定板的白色区域；
所述摄像机分别采集多组所述右视场投影图像对应的投影棋盘格图像和实际棋盘格图像。
5.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，利用标定的摄像机内参、畸变和所述实际棋盘格图像坐标，解算所述专用标定板所在位置的外参，包括：
建立空间坐标系；
根据实际棋盘格尺寸得到各角点空间坐标；
从所述左右视场投影图像对应的实际棋盘格图像中分别提取实际棋盘格图像角点坐标；
根据标定的摄像机内参、畸变计算得的各个位置空间坐标系到摄像机坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓元，杨艺，
申请(专利权)人：凌云光技术集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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