一种激光标定系统的标定方法、装置以及激光标定系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及激光标定技术领域，特别是涉及一种激光标定系统的标定方法、装置以及激光标定系统。激光标定系统的标定方法包括：获取相机在第一位置时标靶的第一图像；识别激光打在标靶时的第一激光线；在第一激光线中选定第一参考点，确定第一参考点的像素坐标并转换为相机坐标；获取相机在第二位置时标靶的第二图像，其中，第一位置和第二位置为相机相对于标靶所在的位置，并且第一位置和第二位置不相同；识别激光打在标靶时的第二激光线；在第二激光线中选定第二参考点，确定第二参考点的像素坐标并转换为相机坐标；根据第一参考点和第二参考点的相机坐标，确定激光平面的平面方程。通过上述方法实现对激光标定系统的标定，非常方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种激光标定系统的标定方法、装置以及激光标定系统
本专利技术实施例涉及激光标定
，特别是涉及一种激光标定系统的标定方法、装置以及激光标定系统。
技术介绍
在工业深度测量领域中，根据三角测量原理，用包括激光器和相机在内的激光测量设备对目标物体的深度信息进行测量，进行三维重构应用非常广泛。在工厂生产中，激光器和相机的安装位置有一定的工差，即使实验室对产品已经做了标定，由于工差和器件个体差异的存在，出厂前，激光测量设备必须进行重新标定。其中，激光器和相机的相对位置固定，激光平面在相机坐标系中的位置由激光平面方程表示，该激光平面方程的参数由激光在标定台上形成的激光线上的激光平面确定，因此对激光平面的标定尤为重要。但是，本专利技术的专利技术人在实现本专利技术实施例的过程中，发现：目前是采用手工标定的方法对激光平面进行标定的，手工标定的标定时间长且操作复杂，很难适用于工厂大批量生产。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种激光标定系统的标定方法、装置以及激光标定系统，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光标定系统的标定方法，所述激光标定系统包括激光器、相机、标靶和支架，所述激光器和相机均固定于所述支架，所述激光器所输出的激光打在所述标靶，其特征在于，所述方法包括：/n获取所述相机在第一位置时所采集到的所述标靶的第一图像；/n根据所述第一图像，识别所述激光打在所述标靶时形成的第一激光线；/n在所述第一激光线中选定第一参考点，并且确定所述第一参考点在所述第一图像中的像素坐标；/n将所述第一参考点在所述第一图像中的像素坐标转换为相机坐标；/n获取所述相机在第二位置时所采集到的所述标靶的第二图像，其中，所述第一位置和第二位置为所述相机相对于所述标靶所在的位置，并且所述第一位置和第二位置不相...

【技术特征摘要】
1.一种激光标定系统的标定方法，所述激光标定系统包括激光器、相机、标靶和支架，所述激光器和相机均固定于所述支架，所述激光器所输出的激光打在所述标靶，其特征在于，所述方法包括：
获取所述相机在第一位置时所采集到的所述标靶的第一图像；
根据所述第一图像，识别所述激光打在所述标靶时形成的第一激光线；
在所述第一激光线中选定第一参考点，并且确定所述第一参考点在所述第一图像中的像素坐标；
将所述第一参考点在所述第一图像中的像素坐标转换为相机坐标；
获取所述相机在第二位置时所采集到的所述标靶的第二图像，其中，所述第一位置和第二位置为所述相机相对于所述标靶所在的位置，并且所述第一位置和第二位置不相同；
根据所述第二图像，识别所述激光打在所述标靶时形成的第二激光线；
在所述第二激光线中选定第二参考点，并且确定所述第二参考点在所述第二图像中的像素坐标；
将所述第二参考点在所述第二图像中的像素坐标转换为相机坐标；
根据所述第一参考点和第二参考点的相机坐标，确定所述激光器所输出的激光所在的平面在相机坐标系中的平面方程。


2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，
所述将所述第一参考点在所述第一图像中的像素坐标转换为相机坐标的步骤，进一步包括：
获取所述相机在所述第一位置时的第一转换矩阵；
根据所述第一转换矩阵和所述第一参考点在所述第一图像中的像素坐标，计算所述第一参考点的相机坐标；
所述将所述第二参考点在所述第二图像中的像素坐标转换为相机坐标的步骤，进一步包括：
获取所述相机在第二位置时的第二转换矩阵，其中，所述第一转换矩阵和第二转换矩阵用于将像素坐标转换为相机坐标；
根据所述第二转换矩阵和所述第二参考点在所述第二图像中的像素坐标，计算所述第二参考点的相机坐标。


3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述获取所述相机在所述第一位置时的第一转换矩阵的步骤，进一步包括：
获取所述标靶上设置的多个标定点在所述第一图像中的像素坐标；
根据所述多个标定点在第一图像中的像素坐标，获取所述多个标定点对应的第一相机坐标；
获取所述相机在所述第一位置时所述多个标定点的第一世界坐标；
获取所述多个标定点的世界坐标；
根据所述多个标定点在所述第一图像中的像素坐标、第一世界坐标以及第一相机坐标，确定所述第一转换矩阵。


4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述第一转换矩阵包括相机的内参矩阵A和第一外参矩阵V1，所述第一外参矩阵V1包括第一旋转矩阵R1和第一转移向量T1，所述根据所述多个标定点在所述第一图像的像素坐标、第一世界坐标以及第一相机坐标，确定所述第一转换矩阵的计算公式如下：



所述(u1，v1)为所述多个标定点在所述第一图像中的像素坐标，所述(X1，Y1，Z1)为所述多个标定点的第一世界坐标，所述(x1，y1，z1)为所述多个标定点的第一相机坐标，其中，所述内参矩阵A为已知数。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的标定方法，其特征在于，所述在所述第一激光线中选定第一参考点，并且确定所述第一参考点在所述第一图像中的像素坐标的步骤，进一步包括：
从所述第一激光线选取至少两个第一拟合点，并且获取所述至少两个第一拟合点在所述第一图像中的像素坐标；
根据所述至少两个第一拟合点在所述第一图像中的像素坐标，拟合所述第一激光线的像素直线方程；
获取所述标靶上设置的多个标定点在所述第一图像中的像素坐标；
根据所述多个标定点在所述第一图像中的像素坐标，拟合第一靶线的像素直线方程，其中，所述第一靶线是由所述多个标定点中至少两个标定点连接而成，并且所述第一靶线与所述第一激光线相交；
将所述第一靶线与所述第一激光线的交点作为所述第一参考点，并且根据所述第一激光线的像素直线方程和第一靶线的像素直线方程，计算所述第一参考点在所述第一图像的像素坐标。


6.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述获取所述相机在所述第二位置时的第二转换矩阵的步骤，进一步包括：
获取所述标靶上设置的多个标定点在所述第二图像中的像素坐标；
根据所述多个标定点在第二图像中的像素坐标，获取所述多个标定点对应的第二相机坐标；
获取所述相机在所述第二位置时所述多个标定点的第二世界坐标；
获取所述多个标定点的世界坐标；
根据所述多个标定点在所述第二图像中的像素坐标、第二世界坐标以及第二相机坐标，确定所述第二转换矩阵。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王维林，
申请(专利权)人：深圳市道通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44