一种三维激光扫描标定块、标定方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种三维激光扫描标定块、标定方法、装置、设备及介质。该标定块包括：底板和标定体；其中，标定体由一三棱锥通过沿三棱锥的对称面水平开槽形成，且对称面垂直于底板的上表面，三棱锥的底面与底板的上表面贴合；开槽后在三棱锥上形成第一斜面和第二斜面，第一斜面与第二斜面关于对称面对称，且第一斜面与第二斜面的交线位于三棱锥的底面上；在底板的上表面中三棱锥的底面以外的区域还包括多个标定孔，且多个标定孔的位置之间线性无关。该标定块的多面体结构较为稳定，不易发生变形，从而避免了标定块变形对标定结果产生的影响，提高了数据精度，同时在标定过程中将交点作为标定点，也可以简单准确的实现对标定点的定位。点的定位。点的定位。

【技术实现步骤摘要】
一种三维激光扫描标定块、标定方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术实施例涉及三维激光扫描
，尤其涉及一种三维激光扫描标定块、标定方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]在采用线性激光进行三维扫描时，首先需要使用标定块进行标定。目前通常采用的标定块由平面底座、立板和立板上的多个标定柱或标定线构成，在标定时一次性对多个点同时在标定块坐标系中和扫描仪坐标系中的映射关系进行计算，从而完成标定。但是这种标定方法在获取的扫描数据中寻找标定点时，难以定位标定点，且实际的标定点也容易受到标定柱或标定线的变形导致精度不高，标定块在制作完成后，很难保持标定线和标定柱的质量，同时也很难检测到它们的变形。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种三维激光扫描标定块、标定方法、装置、设备及介质，以减小标定块形变，避免标定块变形对标定结果产生影响，并解决标定点定位困难的问题。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种三维激光扫描标定块，该标定块包括：底板和标定体；其中，
[0005]所述标定体由一三棱锥通过沿所述三棱锥的对称面水平开槽形成，且所述对称面垂直于所述底板的上表面，所述三棱锥的底面与所述底板的上表面贴合；开槽后在所述三棱锥上形成第一斜面和第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面关于所述对称面对称，且所述第一斜面与所述第二斜面的交线位于所述三棱锥的底面上；在所述底板的上表面中所述三棱锥的底面以外的区域还包括多个标定孔，且多个所述标定孔的位置之间线性无关。
[0006]可选的，所述三棱锥的底面为等边三角形。
[0007]可选的，所述三棱锥的第一侧面和第二侧面关于所述对称面对称，所述第一侧面与所述第二侧面的交线，与所述三棱锥的底面之间的夹角为45度。
[0008]可选的，开槽后在所述三棱锥上还形成有工艺槽平面，所述工艺槽平面位于所述第一斜面与所述第二斜面之间。
[0009]可选的，所述标定孔的数量为四个，且均匀分布在所述底板的上表面边缘附近。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种三维激光扫描标定方法，该方法应用于本专利技术任意实施例所提供的三维激光扫描标定块，包括：
[0011]通过三维激光扫描仪将激光线投射到所述标定块上，并依次分别在所述底板的上表面、所述三棱锥的第一侧面、所述第一斜面、所述第二斜面、所述三棱锥的第二侧面和所述底板的上表面上形成第一直线段、第二直线段、第三直线段、第四直线段、第五直线段和第六直线段；其中，所述第一侧面和所述第二侧面关于所述对称面对称；
[0012]通过所述三维激光扫描仪获取所述第一直线段、所述第二直线段、所述第三直线段、所述第四直线段、所述第五直线段和所述第六直线段之间的目标交点在扫描仪坐标系
中的第一坐标，并根据所述第一坐标确定各个所述目标交点之间的目标距离；
[0013]根据所述目标距离以及所述标定块的设计尺寸确定所述目标交点在标定块坐标系中的第二坐标，并根据所述第一坐标和所述第二坐标建立所述扫描仪坐标系与所述标定块坐标系之间的第一映射关系；
[0014]通过机械对位确定各个所述标定孔在世界坐标系中的第三坐标，并根据所述第三坐标以及各个所述标定孔在所述标定块坐标系中的第四坐标，建立所述标定块坐标系与所述世界坐标系之间的第二映射关系；
[0015]根据所述第一映射关系和所述第二映射关系确定所述扫描仪坐标系与所述世界坐标系之间的第三映射关系。
[0016]可选的，所述目标交点包括所述第一直线段和所述第二直线段之间的交点、所述第二直线段和所述第五直线段之间的交点、所述第五直线段和所述第六直线段之间的交点、以及所述第三直线段和所述第四直线段之间的交点。
[0017]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种三维激光扫描标定装置，该装置包括：
[0018]激光线投射模块，用于通过三维激光扫描仪将激光线投射到所述标定块上，并依次分别在所述底板的上表面、所述三棱锥的第一侧面、所述第一斜面、所述第二斜面、所述三棱锥的第二侧面和所述底板的上表面上形成第一直线段、第二直线段、第三直线段、第四直线段、第五直线段和第六直线段；其中，所述第一侧面和所述第二侧面关于所述对称面对称；
[0019]目标距离确定模块，用于通过所述三维激光扫描仪获取所述第一直线段、所述第二直线段、所述第三直线段、所述第四直线段、所述第五直线段和所述第六直线段之间的目标交点在扫描仪坐标系中的第一坐标，并根据所述第一坐标确定各个所述目标交点之间的目标距离；
[0020]第一映射关系建立模块，用于根据所述目标距离以及所述标定块的设计尺寸确定所述目标交点在标定块坐标系中的第二坐标，并根据所述第一坐标和所述第二坐标建立所述扫描仪坐标系与所述标定块坐标系之间的第一映射关系；
[0021]第二映射关系建立模块，用于通过机械对位确定各个所述标定孔在世界坐标系中的第三坐标，并根据所述第三坐标以及各个所述标定孔在所述标定块坐标系中的第四坐标，建立所述标定块坐标系与所述世界坐标系之间的第二映射关系；
[0022]第三映射关系确定模块，用于根据所述第一映射关系和所述第二映射关系确定所述扫描仪坐标系与所述世界坐标系之间的第三映射关系。
[0023]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
[0024]一个或多个处理器；
[0025]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0026]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术任意实施例所提供的三维激光扫描标定方法。
[0027]第五方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术任意实施例所提供的三维激光扫描标定方法。
[0028]本专利技术实施例提供了一种三维激光扫描标定块，包括底板和标定体，其中的标定体可以通过一三棱锥开槽得到，开槽后形成的两个斜面对称，且斜面交线位于三棱锥的底
面上，另外在底板上表面还包括多个标定孔。在进行标定时，激光线投射到该标定块上可以被分为多条直线段，则可以根据直线段的交点确定扫描仪坐标系与标定块坐标系之间的映射关系，然后可以根据标定孔确定标定块坐标系与世界坐标系之间的映射关系，从而可以计算得到扫描仪坐标系与世界坐标系之间的映射关系，即可完成标定。相比于传统的使用标定柱或标定线的标定块，本专利技术实施例所提供的标定块的多面体结构更加稳定，不易发生变形，从而避免了标定块变形对标定结果产生的影响，提高了数据精度，同时在标定过程中将交点作为标定点，也可以简单准确的实现对标定点的定位。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例一提供的三维激光扫描标定块的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例一提供的三维激光扫描标定块的截面图；
[0031]图3为本专利技术实施例二提供的三维激光扫描标定方法的流程图；
[0032]图4为本专利技术实施例三提供的三维激光扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维激光扫描标定块，其特征在于，包括：底板和标定体；其中，所述标定体由一三棱锥通过沿所述三棱锥的对称面水平开槽形成，且所述对称面垂直于所述底板的上表面，所述三棱锥的底面与所述底板的上表面贴合；开槽后在所述三棱锥上形成第一斜面和第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面关于所述对称面对称，且所述第一斜面与所述第二斜面的交线位于所述三棱锥的底面上；在所述底板的上表面中所述三棱锥的底面以外的区域还包括多个标定孔，且多个所述标定孔的位置之间线性无关。2.根据权利要求1所述的三维激光扫描标定块，其特征在于，所述三棱锥的底面为等边三角形。3.根据权利要求1所述的三维激光扫描标定块，其特征在于，所述三棱锥的第一侧面和第二侧面关于所述对称面对称，所述第一侧面与所述第二侧面的交线，与所述三棱锥的底面之间的夹角为45度。4.根据权利要求1所述的三维激光扫描标定块，其特征在于，开槽后在所述三棱锥上还形成有工艺槽平面，所述工艺槽平面位于所述第一斜面与所述第二斜面之间。5.根据权利要求1所述的三维激光扫描标定块，其特征在于，所述标定孔的数量为四个，且均匀分布在所述底板的上表面边缘附近。6.一种三维激光扫描标定方法，其特征在于，应用于如权利要求1
‑
5任一所述的三维激光扫描标定块，包括：通过三维激光扫描仪将激光线投射到所述标定块上，并依次分别在所述底板的上表面、所述三棱锥的第一侧面、所述第一斜面、所述第二斜面、所述三棱锥的第二侧面和所述底板的上表面上形成第一直线段、第二直线段、第三直线段、第四直线段、第五直线段和第六直线段；其中，所述第一侧面和所述第二侧面关于所述对称面对称；通过所述三维激光扫描仪获取所述第一直线段、所述第二直线段、所述第三直线段、所述第四直线段、所述第五直线段和所述第六直线段之间的目标交点在扫描仪坐标系中的第一坐标，并根据所述第一坐标确定各个所述目标交点之间的目标距离；根据所述目标距离以及所述标定块的设计尺寸确定所述目标交点在标定块坐标系中的第二坐标，并根据所述第一坐标和所述第二坐标建立所述扫描仪坐标系与所述标定块坐标系之间的第一映射关系；通过机械对位确定各个所述标定孔在世界坐标系中的第三坐标，并根据所述第三坐标以及各个所述标定孔在所述标定块坐标系中的第四坐标，建立所述标定块坐标系与...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦忠斌，张恺，宋杰果，
申请(专利权)人：深圳市万顺兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：