一种光学靶标三维测量系统、方法、电子设备及存储介质技术方案

本申请提供一种光学靶标三维测量系统、方法、电子设备及存储介质，该系统包括：参考相机；测量相机；测量相机的光轴中心线与参考相机的光轴中心线相交；参考板，参考板固定于测量相机朝向参考相机的一面；参考相机通过捕捉参考板的变化姿态跟踪定位测量相机的变换位姿；运动机构，运动机构带动测量相机实现旋转、俯仰运动；光学靶标，光学靶标用于接触被测物体，通过测量相机捕捉光学靶标的信息。该方案通过“参考相机+测量相机”的视觉系统新结构，极大地增加了测量视野，可实现大尺寸目标的测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种光学靶标三维测量系统、方法、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术属于视觉测量
，特别涉及一种光学靶标三维测量系统、方法、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]便携式光学靶标三维测量技术由于具有便于携带、安装、操作、可以满足现场在线在位测量等优点，在机械制造、航空航天、工业检测和临床医学等领域均有广泛应用。如工业上大型异形工件内腔、外形等形位几何信息的检测，医学手术中关节脊柱等位置信息的跟踪定位等。
[0003]便携式光学标靶测量系统为一种接触式光学测量系统，一般包括视觉系统、光学靶标、计算机及相关软件。其中光学靶标表面含有若干标记点，底部固结接触式探针。在使用时，手持光学靶标并调整其位置，使得探针接触被测物体表面某待测测点的同时，表面标记点可被视觉系统观测捕捉；然后通过图像处理方法和视觉测量技术获取标记点三维坐标信息，进而推理计算出测点位置。其中，为了实现三维定位，视觉系统一般采用两个、或者多个摄像机组成。在这些系统中，视觉系统视野较为有限，且为了实现测量，光学靶标必须在2个或2个以上摄像机中完整成像，极大地限制了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学靶标三维测量系统，其特征在于，所述系统包括：参考相机；测量相机；所述测量相机的光轴中心线与所述参考相机的光轴中心线相交；参考板，所述参考板固定于所述测量相机朝向所述参考相机的一面；所述参考相机通过捕捉所述参考板的变化姿态跟踪定位所述测量相机的变换位姿；运动机构，所述运动机构带动所述测量相机实现旋转、俯仰运动；光学靶标，所述光学靶标用于接触被测物体，通过所述测量相机捕捉所述光学靶标的信息。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运动机构包括俯仰机构和旋转机构，所述俯仰机构为角位移平台，通过角位移实现所述测量相机的俯仰运动；所述旋转机构为水平旋转机构，实现所述测量相机的旋转运动。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学靶标包括靶体和测头，所述靶体表面设置有若干标记点。4.一种光学靶标三维测量方法，其特征在于，所述方法包括：光学靶标接触被测物体表面的测点，运动机构调整测量相机的位姿以使所述光学靶标处于最佳成像位置；所述测量相机捕捉所述光学靶标的靶体表面的标记点信息；根据所述标记点信息与已标定的标记点信息，求取各个标记点的三维坐标；根据所述各个标记点的三维坐标，计算所述测点的三维坐标；根据多个测点的三维坐标，确定所述被测物体的三维信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定参考相机坐标系与当前测量相机坐标系之间的运动转换关系，包括：根据所述参考板和所述测量相机的安装关系，确定所述参考板坐标系与测量相机坐标系之间的运动转换关系；光学靶标三维测量系统工作之前，获取参考板上各个特征点在参考板坐标系下的三维坐标及在参考坐标系下各个特征点对应的成像角点像素坐标；根据所述各个特征点的三维坐标与所述成像角点像素坐标的单应对应性，估计参考相机坐标系与参考板坐标系之间的运动转换关系；根据所述参考板坐标系与测量相机坐标系之间的运动转换关系及所述参考相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷飞飞，段俊凯，宋展，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：