【技术实现步骤摘要】
结构光传感器的外参标定装置及方法
本专利技术涉及外参标定领域，具体涉及一种用于结构光传感器的外参标定装置及方法。
技术介绍
随着计算机视觉的发展，非接触式的视觉检测及其他应用在科研和工业上得到越来越广泛的应用，其中基于线结构光的视觉测量，具有结构简单、成本低、高效率、使用灵活等优点，在科研和工业上有着广泛的应用，线结构光传感器包括线结构光投射器和相机；投射器将一定模式的结构光投射到被测物表面，相机采集结构光特征，经过图像处理提取特征点，根据结构光测量原理，将特征点恢复到传感器坐标系Oc-XYZ下的三维空间坐标，一般情况下，传感器的坐标系即是传感器中的相机坐标系，传感器坐标系在传感器标定时已标定好。在结构光测量应用中，仅获得特征在传感器坐标系下的坐标远远不够，还需要将传感器坐标系下三维坐标转换到传感器外部的坐标系下，即进行传感器的外参标定，如何在现场应用中快速准确地获得传感器的外参是传感器标定中的关键技术；目前比较常用的方法是利用PNP进行相机位姿估计，这种方法精度较低，无法满足传感器高精度的标定要求；专利201721...
【技术保护点】
1.一种结构光传感器的外参标定装置，其特征在于，包括：靶标本体和多个标准球，所述多个标准球设置在靶标本体上，数量不少于四个，各标准球球心不在同一个空间平面上，相邻两个标准球球心之间的水平距离大于这两个标准球的半径之和、垂直距离小于这两个标准球的半径之和。/n
【技术特征摘要】
1.一种结构光传感器的外参标定装置，其特征在于，包括：靶标本体和多个标准球，所述多个标准球设置在靶标本体上，数量不少于四个，各标准球球心不在同一个空间平面上，相邻两个标准球球心之间的水平距离大于这两个标准球的半径之和、垂直距离小于这两个标准球的半径之和。
2.如权利要求1所述结构光传感器的外参标定装置，其特征在于：所述靶标本体设有多个高度不同的平面，所述平面呈阶梯状分布，逐次升高或逐次降低、或先升高再降低，或先降低再升高，或高低上呈无规律分布。
3.如权利要求1所述用于结构光传感器的外参标定装置，其特征在于：各标准球的尺寸互不相等。
4.一种利用权利要求1所述的外参标定装置对结构光传感器进行标定的方法，所述结构光传感器包括投射器和相机，其特征在于：包括以下步骤：
1)将所述外参标定装置固定在相机的视场范围内，投射器向所述标定装置上投射结构光，至少一个光平面能够覆盖标定装置中的所有标准球；
2)相机采集包含经标准球调制后结构光图像，计算各标准球球心的在传感器坐标系下的三维坐标；
3)利用标准测量仪获取各个标准球球心在外部坐标系中的三维坐标；
4)基于刚体变换，解算出传感器坐标系与外部坐标系之间的旋转平移矩阵，即得出结构光传感器的外参。
5.如权利要求4所述的结构光传感器的外参标定方法，其特征在于：利用标准球球心在传感器坐标系下和在外部坐标系下的三维坐标进行精度评价：
分别求取任意两个或多个标准球球心的在传感器坐标系下的间距I，及在外部坐标系下的间距D；
将间距I与间距D进行比对，得出偏差值，依据偏差值评价所述结构光传感器的精度。
6.如权利要求4或5所述的结构光传感器的外参标定方法，其特征在于：所述结构光传感器包括单线结构光传感器、多线平行结构光传感器、多线交叉结构光传感器、散斑结构光传感器；
所述标准测量仪包括：三坐标机、激光跟踪仪、全站仪、经纬仪或关节臂式测量机。
7.如权利要求4所述的结构光传感器的外参标定方法，其特征在于：当所述结构光传感器为单线结构光传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭寅，尹仕斌，郭磊，冯伟昌，孙颖，
申请(专利权)人：易思维杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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