三维扫描设备的标定装置、方法和电子装置制造方法及图纸

本申请涉及一种三维扫描设备的标定装置、方法和电子装置，其中，该三维扫描设备的标定装置包括标定面，以及用于支撑该标定面的支撑组件；该标定面上设置有第一标记特征；其中，该第一标记特征构成预设的标准标记信息；该第一标记特征用于被该三维扫描设备拍摄并获取第一特征图像，以使得该三维扫描设备基于该标准标记信息和该第一特征图像生成目标标定结果。通过本申请，解决了三维扫描的标定效率低的问题，实现了高效的用于三维扫描的标定装置。实现了高效的用于三维扫描的标定装置。实现了高效的用于三维扫描的标定装置。

【技术实现步骤摘要】
三维扫描设备的标定装置、方法和电子装置


[0001]本申请涉及三维扫描
，特别是涉及三维扫描设备的标定装置、方法和电子装置。

技术介绍

[0002]三维扫描技术在零部件尺寸及位置测量、机器人导引、工业设计、瑕疵检测、逆向工程等领域都有广泛的应用，主要是对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。在相关技术中，对于三维扫描系统中扫描设备、跟踪设备等三维扫描设备的标定通常采用标定板标定方式实现，需要先预设标定位，然后将标定杆放置到标定位处进行图像的采集，整个过程非常耗时且无法精确把控，从而导致三维扫描的标定效率较低。
[0003]目前针对相关技术中三维扫描的标定效率低的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种三维扫描设备的标定装置、方法和电子装置，以至少解决相关技术中三维扫描的标定精度和效率低的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种三维扫描设备的标定装置，所述标定装置包括标定面，以及用于支撑所述标定面的支撑组件；
[0006]所述标定面上设置有第一标记特征；其中，所述第一标记特征构成预设的标准标记信息；
[0007]所述第一标记特征用于被所述三维扫描设备拍摄并获取第一特征图像，以使得所述三维扫描设备基于所述标准标记信息和所述第一特征图像生成目标标定结果。
[0008]在其中一些实施例中，所述标定面上还设置有第二标记特征；其中，所述第二标记特征的布置位置与所述第一标记特征的布置位置不同；所述第二标记特征具有唯一编码信息，且所有所述第二标记特征构成包含所述唯一编码信息的标准编码信息；
[0009]所述第二标记特征和所述第一标记特征，用于被所述三维扫描设备拍摄并获取第二特征图像，以使得所述三维扫描设备基于所述标准标记信息、所述标准编码信息和所述第二特征图像生成所述目标标定结果。
[0010]在其中一些实施例中，所述标定面包括至少两个平面；其中，所述至少两个平面被安装在所述支撑组件的不同三维位置，以使得所述第一标记特征在所述至少两个平面上呈三维分布。
[0011]在其中一些实施例中，所述标定装置还包括标定柱；
[0012]所述支撑组件，还用于支撑所述标定面和所述标定柱；其中，所述标定面和标定柱被安装在所述支撑组件的不同三维位置。
[0013]在其中一些实施例中，所述标定柱为可移动式标定柱；所述第一标记特征之间的空间距离和位置关系随所述可移动式标定柱的位置变化而变化；和/或，
[0014]所述支撑组件为可移动式支撑组件。
[0015]第二方面，本申请实施例提供了一种三维扫描设备的标定方法，所述方法包括：
[0016]获取预设的位于标定装置坐标系下的标准标记信息；其中，所述标定装置为上述第一方面所述的三维扫描设备的标定装置；
[0017]获取所述三维扫描设备扫描所述标定装置得到的位于三维扫描设备坐标系下的第一特征图像，基于所述标准标记信息和所述第一特征图像，计算得到所述标定装置坐标系和所述三维扫描设备坐标系之间的空间变换关系；
[0018]根据所述空间变换关系，生成所述三维扫描设备对应的目标标定结果。
[0019]在其中一些实施例中，所述方法还包括：
[0020]获取预设的先验外参信息；
[0021]根据所述标准标记信息生成标准空间模型，并根据所述第一特征图像和所述先验外参信息生成实时空间模型；
[0022]基于所述第一特征图像与所述标准标记信息间的公共标记点信息，确定所述实时空间模型与所述标准空间模型之间的匹配点，并利用所述匹配点计算得到所述空间变换关系。
[0023]在其中一些实施例中，所述基于所述第一特征图像与所述标准标记信息间的公共标记点信息，确定所述实时空间模型与所述标准空间模型之间的匹配点，包括：
[0024]根据所述第一特征图像确定第一标记点拓扑特征，根据所述标准标记信息确定第二标记点拓扑特征，并根据所述第一标记点拓扑特征和所述第二标记点拓扑特征确定所述匹配点；其中，所述公共标记点信息包括所述第一标记点拓扑特征和所述第二标记点拓扑特征间的相同特征；或者，
[0025]获取所述标记装置上布置的标准编码信息，以及所述三维扫描设备扫描所述标记装置得到的第二特征图像，基于所述标准编码信息和所述第二特征图像检索得到同名标记点信息，并基于所述同名标记点信息确定所述匹配点；其中，所述公共标记点信息包括所述同名标记点信息。
[0026]在其中一些实施例中，所述根据所述标准标记信息生成标准空间模型，包括：
[0027]根据所述标准标记信息生成当前的标准空间模型；
[0028]在检测到所述当前的标准空间模型的精度值小于预设精度值，或者所述当前的标准空间模型的使用时长达到预设时长的情况下，重新获取新的标准标记信息，并根据所述新的标准标记信息生成新的标准空间模型。
[0029]在其中一些实施例中，所述计算得到所述标定装置坐标系和所述三维扫描设备坐标系之间的空间变换关系，包括：
[0030]获取所述标记装置上布置的标准编码信息，以及所述三维扫描设备扫描所述标记装置得到的第二特征图像；
[0031]将所述标准编码信息投影至所述第二特征图像中，得到所述第二特征图像中与所述标准编码信息相匹配的二维图像数据，并计算所述标准编码信息与所述二维图像数据之间的对应关系；
[0032]基于所述对应关系计算得到所述空间变换关系。
[0033]在其中一些实施例中，所述根据所述空间变换关系，生成所述三维扫描设备对应的目标标定结果，包括：
[0034]根据所述空间变换关系，将所述第一特征图像投影至所述标准标记信息中得到投影点云数据，并按照三维树形结构存储所述投影点云数据和所述标准标记信息；
[0035]基于所述三维树形结构，从所述标准标记信息中检索得到与所述投影点云数据对应的目标标记信息，并根据所述目标标记信息生成所述目标标定结果。
[0036]在其中一些实施例中，所述三维扫描设备包括扫描设备和跟踪设备。
[0037]第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的三维扫描设备的标定方法。
[0038]相比于相关技术，本申请实施例提供了一种三维扫描设备的标定装置、方法和电子装置，标定装置包括标定面，以及用于支撑该标定面的支撑组件；该标定面上设置有第一标记特征；其中，该第一标记特征构成预设的标准标记信息；该第一标记特征用于被该三维扫描设备拍摄并获取第一特征图像，以使得该三维扫描设备基于该标准标记信息和该第一特征图像生成目标标定结果，解决了三维扫描的标定效率低的问题，实现了高效的用于三维扫描的标定装置。
[0039]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描设备的标定装置，其特征在于，所述标定装置包括标定面，以及用于支撑所述标定面的支撑组件；所述标定面上设置有第一标记特征；其中，所述第一标记特征构成预设的标准标记信息；所述第一标记特征用于被所述三维扫描设备拍摄并获取第一特征图像，以使得所述三维扫描设备基于所述标准标记信息和所述第一特征图像生成目标标定结果。2.根据权利要求1所述的三维扫描设备的标定装置，其特征在于，所述标定面上还设置有第二标记特征；其中，所述第二标记特征的布置位置与所述第一标记特征的布置位置不同；所述第二标记特征具有唯一编码信息，且所有所述第二标记特征构成包含所述唯一编码信息的标准编码信息；所述第二标记特征和所述第一标记特征，用于被所述三维扫描设备拍摄并获取第二特征图像，以使得所述三维扫描设备基于所述标准标记信息、所述标准编码信息和所述第二特征图像生成所述目标标定结果。3.根据权利要求1所述的三维扫描设备的标定装置，其特征在于，所述标定面包括至少两个平面；其中，所述至少两个平面被安装在所述支撑组件的不同三维位置，以使得所述第一标记特征在所述至少两个平面上呈三维分布。4.根据权利要求1所述的三维扫描设备的标定装置，其特征在于，所述标定装置还包括标定柱；所述支撑组件，还用于支撑所述标定面和所述标定柱；其中，所述标定面和标定柱被安装在所述支撑组件的不同三维位置。5.根据权利要求4所述的三维扫描设备的标定装置，其特征在于，所述标定柱为可移动式标定柱；所述第一标记特征之间的空间距离和位置关系随所述可移动式标定柱的位置变化而变化；和/或，所述支撑组件为可移动式支撑组件。6.一种三维扫描设备的标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设的位于标定装置坐标系下的标准标记信息；其中，所述标定装置为权利要求1至5中任一项所述的三维扫描设备的标定装置；获取所述三维扫描设备拍摄所述标定装置得到的位于三维扫描设备坐标系下的第一特征图像，基于所述标准标记信息和所述第一特征图像，计算得到所述标定装置坐标系和所述三维扫描设备坐标系之间的空间变换关系；根据所述空间变换关系，生成所述三维扫描设备对应的目标标定结果。7.根据权利要求6所述的三维扫描设备的标定方法，其特征在于，所述方法还包括：获取预设的先验外参信息；根据所述标准标记信息生成标准空间模型，并根据所述第一特征图像和所述先验外参信息生成实时空间模型；基于所述第一特征图像与所述标准标记信息间的公共标记点信息，确定所述实时空间模型与所述标准空间模型之间的匹配点，并利用所述匹配点计算得到所述空间变换关系。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈尚俭，洪迪华，张立旦，朱金雁，郑俊，王江峰，
申请(专利权)人：思看科技杭州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：