基于激光线扫的点云处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于激光线扫的点云处理方法及装置，其中，该方法包括：利用激光器向待检测场景发射激光线，每当发射一条激光线时，触发第一相机和第二相机采集待检测场景的图像信息，得到该条激光线对应的第一图像和第二图像；针对每条激光线，从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别提取该条激光线的第一中心线和第二中心线；对第一中心线和第二中心线进行双目矫正，依据矫正后的第一中心线和第二中心线计算视差，得到该条激光线对应的3D点云；对所有激光线对应的3D点云进行拼接处理，得到待检测场景的3D点云。该方案通过从每条激光线对应的第一图像和第二图像中分别提取中心线并进行处理，有效地提高了3D点云的精准度。准度。准度。

【技术实现步骤摘要】
基于激光线扫的点云处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及激光扫描
，具体涉及一种基于激光线扫的点云处理方法及装置。

技术介绍

[0002]随着工业智能化的发展，通过机器人代替人工对物体(例如工业零件、箱体等)进行操作的情况越来越普及。在机器人操作时，需要以当前场景对应的3D点云作为依据，从而确定物体的抓取点位置等。对于3D点云，通常是利用激光器对待检测场景进行扫描，利用双目相机进行图像采集，而后对采集到的图像进行处理而得到的。然而，现有的通过激光扫描方式所得到的3D点云的精准度不够高。如何有效提高3D点云的精准度，成为了现有技术中亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于激光线扫的点云处理方法及装置。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于激光线扫的点云处理方法，该方法包括：
[0005]按照预设激光扫描参数，利用激光器向待检测场景发射激光线，每当发射一条激光线时，触发第一相机和第二相机采集待检测场景的图像信息，得到该条激光线对应的第一图像和第二图像；
[0006]针对每条激光线，从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别提取该条激光线的第一中心线和第二中心线；对第一中心线和第二中心线进行双目矫正，依据矫正后的第一中心线和第二中心线计算视差，得到该条激光线对应的3D点云；
[0007]对所有激光线对应的3D点云进行拼接处理，得到待检测场景的3D点云。
[0008]进一步地，从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别提取该条激光线的第一中心线和第二中心线进一步包括：
[0009]从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别获取包含有该条激光线的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域；
[0010]从第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线，从第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线。
[0011]进一步地，从第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线，从第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线进一步包括：
[0012]计算第一感兴趣区域和第二感兴趣区域中各个点的亮度值；
[0013]依据第一感兴趣区域中各个点的亮度值，从第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线；
[0014]依据第二感兴趣区域中各个点的亮度值，从第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线。
[0015]进一步地，对第一中心线和第二中心线进行双目矫正进一步包括：
[0016]根据预先标定的第一图像和第二图像之间的行位置对应关系，对第一中心线和第二中心线进行双目矫正，以将第一中心线的各个行像素与第二中心线的各个行像素进行对齐。
[0017]进一步地，依据矫正后的第一中心线和第二中心线计算视差，得到该条激光线对应的3D点云进一步包括：
[0018]针对矫正后的第一中心线中的每个第一点，根据该第一点的坐标，确定该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标；
[0019]依据各个第一点的坐标、各个第一点相对应的第二点的坐标、第一相机的内参、第二相机的内参以及第二相机相对于第一相机的位置关系，计算视差，得到该条激光线对应的3D点云。
[0020]进一步地，根据该第一点的坐标，确定该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标进一步包括：
[0021]判断该第一点的坐标中的坐标值是否为整数；
[0022]若该第一点的坐标中的坐标值不为整数，则在矫正后的第一中心线中查找该第一点的相邻点，利用该第一点的相邻点的坐标进行插值运算，更新该第一点的坐标；
[0023]根据预先标定的第一图像和第二图像之间的行位置对应关系以及该第一点的坐标，确定第一点在矫正后的第二中心线中相对应的初始点的坐标；
[0024]判断初始点的坐标中的坐标值是否为整数；
[0025]若初始点的坐标中的坐标值为整数，则将初始点的坐标确定为该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标；若初始点的坐标中的坐标值不为整数，则在矫正后的第二中心线中查找初始点的相邻点，利用初始点的相邻点的坐标进行插值运算，得到该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标。
[0026]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于激光线扫的点云处理装置，该装置包括：
[0027]扫描采集模块，适于按照预设激光扫描参数，利用激光器向待检测场景发射激光线，每当发射一条激光线时，触发第一相机和第二相机采集待检测场景的图像信息，得到该条激光线对应的第一图像和第二图像；
[0028]激光线处理模块，适于针对每条激光线，从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别提取该条激光线的第一中心线和第二中心线；对第一中心线和第二中心线进行双目矫正，依据矫正后的第一中心线和第二中心线计算视差，得到该条激光线对应的3D点云；
[0029]拼接模块，适于对所有激光线对应的3D点云进行拼接处理，得到待检测场景的3D点云。
[0030]进一步地，激光线处理模块进一步适于：
[0031]从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别获取包含有该条激光线的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域；
[0032]从第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线，从第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线。
[0033]进一步地，激光线处理模块进一步适于：
[0034]计算第一感兴趣区域和第二感兴趣区域中各个点的亮度值；
[0035]依据第一感兴趣区域中各个点的亮度值，从第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线；
[0036]依据第二感兴趣区域中各个点的亮度值，从第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线。
[0037]进一步地，激光线处理模块进一步适于：
[0038]根据预先标定的第一图像和第二图像之间的行位置对应关系，对第一中心线和第二中心线进行双目矫正，以将第一中心线的各个行像素与第二中心线的各个行像素进行对齐。
[0039]进一步地，激光线处理模块进一步适于：
[0040]针对矫正后的第一中心线中的每个第一点，根据该第一点的坐标，确定该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标；
[0041]依据各个第一点的坐标、各个第一点相对应的第二点的坐标、第一相机的内参、第二相机的内参以及第二相机相对于第一相机的位置关系，计算视差，得到该条激光线对应的3D点云。
[0042]进一步地，激光线处理模块进一步适于：
[0043]判断该第一点的坐标中的坐标值是否为整数；
[0044]若该第一点的坐标中的坐标值不为整数，则在矫正后的第一中心线中查找该第一点的相邻点，利用该第一点的相邻点的坐标进行插值运算，更新该第一点的坐标；
[0045]根据预先标定的第一图像和第二图像之间的行位置对应关系以及该第一点的坐标，确定第一点在矫正后的第二中心线中相对应的初始点的坐标；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光线扫的点云处理方法，所述方法包括：按照预设激光扫描参数，利用激光器向待检测场景发射激光线，每当发射一条激光线时，触发第一相机和第二相机采集所述待检测场景的图像信息，得到该条激光线对应的第一图像和第二图像；针对每条激光线，从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别提取该条激光线的第一中心线和第二中心线；对所述第一中心线和所述第二中心线进行双目矫正，依据矫正后的第一中心线和第二中心线计算视差，得到该条激光线对应的3D点云；对所有激光线对应的3D点云进行拼接处理，得到所述待检测场景的3D点云。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别提取该条激光线的第一中心线和第二中心线进一步包括：从该条激光线对应的第一图像和第二图像中分别获取包含有该条激光线的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域；从所述第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线，从所述第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述从所述第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线，从所述第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线进一步包括：计算所述第一感兴趣区域和所述第二感兴趣区域中各个点的亮度值；依据所述第一感兴趣区域中各个点的亮度值，从所述第一感兴趣区域中提取该条激光线的第一中心线；依据所述第二感兴趣区域中各个点的亮度值，从所述第二感兴趣区域中提取该条激光线的第二中心线。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述第一中心线和所述第二中心线进行双目矫正进一步包括：根据预先标定的第一图像和第二图像之间的行位置对应关系，对所述第一中心线和所述第二中心线进行双目矫正，以将所述第一中心线的各个行像素与所述第二中心线的各个行像素进行对齐。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其中，所述依据矫正后的第一中心线和第二中心线计算视差，得到该条激光线对应的3D点云进一步包括：针对矫正后的第一中心线中的每个第一点，根据该第一点的坐标，确定该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标；依据各个第一点的坐标、各个第一点相对应的第二点的坐标、所述第一相机的内参、所述第二相机的内参以及所述第二相机相对于所述第一相机的位置关系，计算视差，得到该条激光线对应的3D点云。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述根据该第一点的坐标，确定该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标进一步包括：判断该第一点的坐标中的坐标值是否为整数；若该第一点的坐标中的坐标值不为整数，则在矫正后的第一中心线中查找该第一点的相邻点，利用该第一点的相邻点的坐标进行插值运算，更新该第一点的坐标；根据预先标定的第一图像和第二图像之间的行位置对应关系以及该第一点的坐标，确
定第一点在矫正后的第二中心线中相对应的初始点的坐标；判断所述初始点的坐标中的坐标值是否为整数；若所述初始点的坐标中的坐标值为整数，则将所述初始点的坐标确定为该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标；若所述初始点的坐标中的坐标值不为整数，则在矫正后的第二中心线中查找所述初始点的相邻点，利用所述初始点的相邻点的坐标进行插值运算，得到该第一点在矫正后的第二中心线中相对应的第二点的坐标。7.一种基于激光线扫的点云处理装置，所述装置包括：扫描采集模块，适于按照预设激光扫描参数，利用激光器向待检测场景发射激光线，每当...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，杨军，邵天兰，丁有爽，
申请(专利权)人：梅卡曼德北京机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：