三维彩色点云构建方法、装置、系统及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维彩色点云构建方法、装置、系统及存储介质，该三维彩色点云构建方法应用于加工设备，包括以下步骤：通过传送装置输送目标工件穿过固定支架，并通过激光发射装置发射线激光束至目标工件上；在线激光束扫掠目标工件的过程中，通过视觉传感装置持续获取线激光束投射在目标工件上形成的离散光斑图像；获取离散光斑图像对应目标像素点的三维坐标；通过视觉传感装置获取目标像素点的色彩信息；将色彩信息与目标像素点的三维坐标进行匹配，得到目标工件的三维彩色点云模型。本发明专利技术公开的三维彩色点云构建方法可解决目前的三维重建技术无法满足生产加工过程中高精度、高效率、可获取色彩信息的三维重建需求的技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
三维彩色点云构建方法、装置、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种三维彩色点云构建方法、三维彩色点云构建装置、三维彩色点云构建系统及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]三维重建是指针对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术，在物体加工中发挥着至关重要的作用。三维重建中涉及到对三维物体的测量，其中，非接触式测量(测量工具不需要与三维物体接触)因其高效率而被广泛应用。当前非接触式测量主要包括飞行时间法、双目视觉法等。
[0003]飞行时间法是通过发射器发出探测光后，经被测物反射至接收器的时间差来确定传感器到被测物之间的距离；该方法系统误差较大，且不具备检测被测物色彩信息的功能。双目视觉法是利用两个相机从不同的视角获取被测物同一位置的两侧图像，再通过视差法获取被测物的距离信息；该方法在寻找两侧图像的对应关系时运算量较大，且几何测量精度不高，难以满足加工作业时的高精度重建要求。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维彩色点云构建方法，应用于加工设备，其特征在于，所述加工设备包括传送装置、固定支架、激光发射装置和视觉传感装置，所述激光发射装置、所述视觉传感装置安装于所述固定支架上，所述传送装置用于输送目标工件，所述固定支架位于所述传送装置的输送路径上；所述三维彩色点云构建方法包括以下步骤：通过所述传送装置输送所述目标工件穿过所述固定支架，并通过所述激光发射装置发射线激光束至所述目标工件上；在所述线激光束扫掠所述目标工件的过程中，通过所述视觉传感装置持续获取所述线激光束投射在所述目标工件上形成的离散光斑图像；获取所述离散光斑图像对应目标像素点的三维坐标；通过所述视觉传感装置获取所述目标像素点的色彩信息；将所述色彩信息与所述目标像素点的三维坐标进行匹配，得到所述目标工件的三维彩色点云模型。2.根据权利要求1所述的三维彩色点云构建方法，其特征在于，所述获取所述离散光斑图像对应目标像素点的三维坐标的步骤，包括：基于所述离散光斑图像，生成对应的工件轮廓线；提取所述工件轮廓线经过的像素点，以作为所述目标像素点；获取所述激光发射装置的三维坐标和所述视觉传感装置的三维坐标，采用三角测量法计算出所述目标像素点的三维坐标。3.根据权利要求2所述的三维彩色点云构建方法，其特征在于，所述基于所述离散光斑图像，生成对应的工件轮廓线的步骤，包括：通过灰度重心法获取所述离散光斑图像中每一激光点的质心；通过最小二乘法对每一所述激光点的质心进行线性拟合，得到所述工件轮廓线。4.根据权利要求1所述的三维彩色点云构建方法，其特征在于，所述通过所述视觉传感装置持续获取所述线激光束投射在所述目标工件上形成的离散光斑图像的步骤，包括：通过所述视觉传感装置持续获取包含所述目标工件的拍摄画面；基于所述线激光束的波长信息，通过滤波装置从所述拍摄画面中提取出所述离散光斑图像。5.根据权利要求4所述的三维彩色点云构建方法，其特征在于，所述加工设备还包括光源补偿装置，所述光源补偿装置安装于所述固定支架上；所述通过所述视觉传感装置持续获取包含所述目标工件的拍摄画面的步骤之后，包括：通过所述光源补偿装置对所述拍摄画面执行补光操作。6.根据权利要求1所述的三维彩色点...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仁友，秦浩，杨靓，郑凯健，李日富，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，
类型：发明
国别省市：