【技术实现步骤摘要】
基于高精度线激光3D相机的标定方法和三维重建方法
[0001]本专利技术涉及3D相机标定和三维重建
，尤其涉及一种基于高精度线激光3D相机的标定方法和三维重建方法。
技术介绍
[0002]高精度线激光3D相机的标定与三维重建方法可以用于制造业的多个领域与多种工艺，适用领域有金属加工、家具制造、医学研究等行业，应用范围广。三维重建技术按相机数量可以分为单目相机视觉法、双目相机视觉法和多目相机视觉法，按照光源性质可以分为主动视觉法和被动视觉法。而对于相机标定的方法，可以根据空间维度分为零维自标定、一维标定、二维标定和三维标定方法，三维标定中采用球体靶标、多面立体靶标和虚拟立体靶标；二维标定中采用Letraset速刻图板、棋盘格图案和格雷码图案等；一维标定法采用一维标定杆。
[0003]目前所有的光学相机镜头都存在畸变问题，畸变属于成像过程的几何失真，它是由于镜头焦平面上不同区域对影像的放大倍率不同而形成的图像扭曲变形现象，这种变形的程度从图像中心至图像边缘逐渐递增，尤其在图像边缘变形更加明显。
[0004]...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于高精度线激光3D相机的标定方法，其特征在于，标定过程中面扫描相机和激光投影仪的固定在型材上，且所述面扫描相机和激光投影仪的相对位置不变；包括以下标定步骤：根据预设规则将标定板摆放在工作平面上并对所述标定板进行拍摄，得到若干第一标定板图像；将所述第一标定板图像转换为对应的灰度图像，对所述灰度图像中的标定板上的圆形标志点进行编号，根据所述圆形标志点及其编号计算相机的内部参数；通过针对标定板建立基准世界坐标系和临时坐标系，并根据所述基准世界坐标系和临时坐标系计算相机的外部参数；根据照射在不同平面的激光线拟合出光平面，计算所述光平面在基准世界坐标系中相对于坐标系原点的位姿变换矩阵。2.根据权利要求1所述的基于高精度线激光3D相机的标定方法，其特征在于，根据以下步骤计算所述相机的内部参数：根据预设规则将标定板摆放在工作平面上并对所述标定板进行拍摄，得到若干第一标定板图像；将所述第一标定板图像转换为对应的灰度图像，对所述灰度图像中的标定板上的圆形标志点进行编号，根据所述圆形标志点及其编号建立标定板坐标系；根据所述标定板坐标系获取所述第一标定板图像中标定板的位置和标定板中圆形标志点的圆心位置，并根据所述标定板的位置和标定板中圆形标志点的圆心位置计算所述标定板在实际三维空间中相对于相机的位姿；根据所述位姿和旋转矩阵的正交性，建立所述内部参数的线性方程，并通过所述线性方程计算相机的内部参数。3.根据权利要求2所述的基于高精度线激光3D相机的标定方法，其特征在于，根据所述基准世界坐标系和临时坐标系计算相机的外部参数，包括以下步骤：将第一标定板的中心点沿垂直于工作平面的方向降低一个标定板厚度，并将降低后的中心点作为基准世界坐标系的原点，定义垂直于标定板平面向上的方向为基准世界坐标系的Z轴正方向，根据所述标定板的方向标志确定X轴和Y轴的正方向；计算出所述标定板在相机坐标系下的第一位姿；将第二标定板的中心点沿垂直于工作平面的方向降低一个标定板厚度，并将降低后的中心点作为临时坐标系的原点，定义垂直于标定板平面向上的方向为临时坐标系的Z轴正方向，根据所述标定板的方向标志确定X轴和Y轴的正方向；计算出所述标定板在相机坐标系下的第二位姿；根据所述第一位姿和第二位姿计算相机的外部参数；所述第一标定板为摆放在工作平面上，同时，水平居中摆放于相机视野正中央位置的标定板；所述第二标定板为垫高第一距离后摆放在工作平面上，同时，水平居中摆放于相机视野正中央位置的标定板。4.根据权利要求3所述的基于高精度线激光3D相机的标定方法，其特征在于，所述根据照射在不同平面的激光线拟合出光平面，计算所述光平面在基准世界坐标系中相对于坐标系原点的位姿变换矩阵，包括以下步骤：将激光投影仪的激光线照射在第一平面上，使激光线在相机视野中清晰呈现并通过所
述相机对照射在第一平面的激光线进行拍摄，得到第一激光图片；采用灰度重心法计算所述第一激光图片中激光条纹的第一中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢显飞，陈理辉，刘荣贵，郑倍松，
申请(专利权)人：广州艾视维智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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