振镜扫描装置的标定方法、系统、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种振镜扫描装置的标定方法、系统、设备及存储介质，所述振镜扫描装置包括光源、相机和振镜，包括：获取预建立的振镜扫描模型，所述振镜扫描模型基于所述振镜对入射光反射形成的反射光平面建立，所述反射光平面与所述相位信息相关联且与振镜的转动轴具有交点；根据多个点的三维坐标(x

【技术实现步骤摘要】
振镜扫描装置的标定方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及振镜扫描装置，具体地，涉及一种振镜扫描装置的标定方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些相机参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。
[0003]基于振镜扫描装置的激光结构光成像原理本质上与传统DLP结构光成像原理并无不同，都是三角测距原理，但稍有不同的是DLP投影仪本身是成像系统，可以直接用小孔成像模型分析，做双目立体视觉匹配；而振镜扫描装置不是成像系统，只能把振镜的偏转角度与编码结构光中的成像位置信息联系起来，才能够进行三维重建。振镜扫描装置的标定是确保测量精度的关键步骤。现有技术中往往需要依赖高精度的标定装置，标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振镜扫描装置的标定方法，所述振镜扫描装置包括光源、相机和振镜，其特征在于，包括如下步骤：获取相位信息和偏转角度的关联关系，所述相位信息为所述光源投射入射光的光强随时间变化的相位，所述偏转角度为振镜随时间变化的偏转角度；获取预建立的振镜扫描模型，所述振镜扫描模型基于所述振镜对入射光反射形成的反射光平面建立，所述反射光平面与所述相位信息相关联且与振镜的转动轴具有交点；获取标定板图像上多个点的三维坐标(x
C
,y
C
,z
C
)和对应的相位值Φ，根据多个点的三维坐标(x
C
,y
C
,z
C
)对应的相位值Φ对所述振镜扫描模型进行优化求解生成模型参数；根据所述模型参数确定所述反射光平面与相位值Φ相关联的函数，根据所述反射光平面与相位值Φ相关联的函数以及所述相机中像点与相机光心点的连线形成的直线确定物点的坐标。2.根据权利要求1所述的振镜扫描装置的标定方法，其特征在于，进行相位信息和偏转角度的关联关系建立时包括如下步骤：获取投射光强关系式I
n
(t)，所述投射光强关系式I
n
(t)为所述光源投射入射光的光强与时间相关联的关系式；获取多步相移关系式，所述多步相移关系式为相位Φ(t)与所述入射光的光强相关联的关系式，根据所述投射光强关系式和多步相移关系式生成相位Φ(t)和时间t相关联的相位时间关系式；获取振镜的偏转角度与时间相关联的振镜时间关系式，根据所述振镜时间关系式和相位时间关系式生成所述偏转角度和所述相位的关联关系式。3.根据权利要求1所述的振镜扫描装置的标定方法，其特征在于，建立的所述振镜扫描模型时包括如下步骤：获取在相机坐标系下预建立的入射光平面的法向量以及所述入射光平面与振镜的转动轴之间的交点坐标(x0,y0,z0)；获取在振镜的初始平面上预建立的临时坐标系，基于所述临时坐标系生成振镜平面的法向量，根据所述临时坐标系与相机坐标系之间的旋转矩阵生成所述振镜平面的在法向量在相机坐标系的表达式根据所述入射光平面的法向量和所述振镜平面的在法向量生成所述反射光平面的法向量所述振镜平面的在法向量与所述偏转角度相关联；根据所述反射光平面的法向量和所述交点坐标(x0,y0,z0)建立反射光平面的方程，根据所述反射光平面的方程建立振镜扫描模型。4.根据权利要求2所述的振镜扫描装置的标定方法，其特征在于，求解生成模型参数时包括如下步骤：获取预建立的相机模型，所述相机模型包括像素坐标系、相机坐标系以及世界坐标系之间的关系；获取多个标定板图像，基于所述相机模型确定所述标定板图像上的像点对应的物点在相机坐标系下的三维坐标；
获取每个标定板图像对应的相移编码图像，对相移编码图像解码，生成标定板图像中每一像点的相位值Φ，确定标定板上中多个物点的三维坐标(x
C
,y
C
,z
C
)与相位值Φ的对应关系；根据多个点的三维坐标(x
C
,y
C
,z

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子健，朱经苍，黄筱辉，周佳骥，
申请(专利权)人：星猿哲科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：