基于双目立体视觉的空间点三维坐标测量方法技术

技术编号：40161703 阅读：19 留言：0更新日期：2024-01-26 23:35

本发明专利技术公开了一种基于双目立体视觉的空间点三维坐标测量方法，以解决双目视觉技术中存在的难以在中远距离尺度上实现高精度三坐标检测、相机坐标系难以转换到世界坐标系等技术难题，属于仪器科学与测量领域。在本发明专利技术中，利用双目视觉系统，通过相机标定获取相机的本征参数与位置关系，并结合机械靶标LED光点信息，通过广义逆矩阵方法获取关键旋转矩阵，利用差分方式获取平移向量，并通过牛顿梯度下降连续迭代的方式，实现了对于空间坐标点的三维高精度测量与转换。实践证明，本发明专利技术提升了双目测量技术中空间点测量精度，满足了现实工业领域与自动驾驶领域对提高空间离散点定位精度的迫切需求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仪器科学与测量领域，尤其涉及一种工业领域迫切需求的工件表面离散点定位与坐标测量技术。

技术介绍

1、空间点坐标测量技术是仪器领域的一个重要研究课题，可以应用于自动驾驶、工件几何长度测量、空间坐标配准等领域。在点坐标测量
中，一般有三坐标测量机检测、激光仪测量、机械臂测量、视觉测量。其中三坐标测量机、激光测量装置价格昂贵，难以普及；机械臂装置操作复杂并且难以在有遮挡的工件内部中进行测量。相比之下，视觉测量具有着巨大的应用潜力，同时随着目标检测等技术的发展，视觉测量具有着越来越大的应用前景与研究价值。

2、视觉测量技术中，主要包含单目视觉测量、双目视觉测量、多目视觉测量技术。其中单目视觉测量缺乏深度信息，难以实现对坐标点三维空间的坐标定位；多目视觉测量技术需要多次相机标定，操作复杂繁琐，同时增加测量成本，并且需要先计算公共视场，增加了计算复杂度。相比之下，双目视觉技术能够获取深度信息，同时具有成熟简单的相机标定方法，对空间点检测领域具有着很大的优势。然而，该技术目前难以在中远距离尺度上实现高精度三坐标检测，同...

【技术保护点】

1.基于双目立体视觉的空间点三维坐标测量方法，其特征在于：由基于多光点靶标的三坐标测量系统、基于牛顿梯度下降的空间坐标转换算法组成。

2.根据权利要求1所述的基于多光点靶标的三坐标测量系统，其特征在于：由7个独立且不共平面的LED光点、机械圆球探头、光耦隔离触发按键、LED供电电源等部件组成，通过触发按键生成跳变信号以实现双目图像的同时同步图像采集。

3.根据权利要求1所述的基于多光点靶标的三坐标测量系统，其特征在于：需要进行双目相机的标定，获取相机主点信息、焦距信息、相机间的位置转换关系，并通过极线矫正的方式校正左右相机采集到的图像。