【技术实现步骤摘要】
本申请涉及3d线扫相机成像，尤其涉及一种校准3d线扫相机扫描图像的方法。
技术介绍
1、目前，在安装3d线扫相机时，当3d线扫相机的y方向与扫描机构的运行方向不平行，存在夹角时，通过3d线扫相机扫描得到的图像会出现切变，图像长、宽、高各数据与实物存在较大的差异，生成的引导轨迹与实际执行存在误差。
2、在现有技术中，通过在3d线扫相机安装硬件上解决上述问题，主要通过设计加工高精度的3d线扫相机安装板，对其安装部分进行限位，尽可能使3d线扫相机的y方向与扫描机构的运行方向保持平行，尽量减少3d线扫相机安装上的切变。但由于机械加工，3d线扫相机安装中仍存在一些误差，无法是3d线扫相机的y方向与扫描机构的运行方向保持完全的平行。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提出一种校准3d线扫相机扫描图像的方法，在3d线扫相机安装完成后通过扫描校准标定块，计算出3d线扫相机安装rx、r y、r z切变的角度，得到计算出的角度，通过软件算法对图像进行校准处理，得到的图像与实物完全接近，生成的引导轨迹与实际执行完全符合，从而解决了因安装导致3d线扫相机扫描图像切变的问题。
2、本申请通过以下技术方案实现的：
3、本申请提出一种校准3d线扫相机扫描图像的方法，1.包括：a、扫描计算切变角度流程；b、写入切变角度校准图像流程；
4、所述扫描计算切变角度流程包括以下步骤：
5、a1、扫描校准标定块，获取校准标定块的图像；
6、a2
7、所述写入切变角度校准图像流程包括以下步骤：
8、b1、利用计算出的切变角度处理后续3d线扫相机的扫描图像。
9、进一步的，还包括验证方法，所述验证方法包括以下步骤：
10、采用3d线扫相机重新扫描校准标定块图像；
11、利用计算好的切变角度处理校准标定块图像；
12、对处理后的校准标定块图像测量各项数据，并与校准标定块的实际数据进行比对，验证各项数据是否一致，若一致，则完成3d扫描相机校准；若不一致，则重复上述两种流程。
13、进一步的，所述所述步骤a1中的校准标定块包括底座、大金字塔块组件和小金字塔块组件，所述大金字塔块组件和小金字塔组件均设置在底座上。
14、进一步的，所述大金字塔组件包括第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块均与底座垂直连接，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块的高度依次减小，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块在底座的一端的端面上沿宽度方向由后往前依次间隔设置形成第一大金字塔区域，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块在底座的另一端的端面上沿宽度方向由前往后依次间隔设置形成第二大金字塔区域，所述第三大金字塔块设置若干个，若干个第三大金字塔块在底座上沿宽度方向间隔设置形成第三大金字塔区域，所述第三大金字塔区域设置在第一大金字塔区域和第二大金字塔区域连线的中部。
15、进一步的，所述小金字塔组件包括若干个小金字塔块，若干个小金字塔块与底座垂直连接，若干个小金字塔块在底座上沿宽度方向及长度方向连续间隔设置，形成小金字塔区域，且所有小金字塔块依次连线形成直角三角形。
16、进一步的，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块、第三大金字塔块和小金字塔块的上端为由四个面围合而成的锥形结构。
17、进一步的，所述所述步骤a2中相机的切变角度包括rx角度、ry角度和rz角度。
18、进一步的，所述rx角度的计算步骤如下：
19、根据步骤a1中校准标定块的扫描图像，从扫描图像中抓取大型金字塔区域内的第一大金字塔块的顶点和校准标定块的平面；
20、测量所述顶点到所述平面之间的距离，将得到的所述距离作为直角三角形的斜边，将校准标定块的第一大金字塔块的实际高度作为直角三角形的底边，底边与斜边所形成的角即为rx角度，通过计算得出rx角度。
21、进一步的，所述顶点的取点方法如下：
22、抓取第一大金字塔块顶部的四个面；
23、通过面与面相交成线获得对角的两条线，通过线线相交得到金字塔的顶点。
24、进一步的，所述ry角度的计算步骤包括：
25、根据步骤a1中校准标定块的图像，抓取校准标定块的平面，
26、计算出抓取到的平面的ry角度，即为相机切变的ry角度。
27、进一步的，所述rz角度的计算步骤包括：
28、根据步骤a1中校准标定块的图像抓取小金字塔区域边角的三个顶点，计算连接三个点之间连线的长度；
29、将计算出的三条线长度作为作为边长连接成任意三角形，计算出该任意三角形的最大角度值，将该最大角度值与90°的差值作为rz角度。
30、本申请的有益效果：(1)本专利技术通过将3d线扫相机安装后，利用相机扫描校准标定块图像，计算得出3d线扫相机安装rx、r y、r z切变的角度，通过软件算法对图像进行校准处理，解决3d线扫相机安装切变问题，降低设计加工高精度的3d线扫相机安装板的成本，提升3d线扫相机的图像精度，大幅减少安装调试，轨迹调试的时间，提升调试效率。
31、(2)本专利技术设置了专用于校准3d线扫相机扫描图像切变问题的校准标定块，为图像处理软件提供准确的数据支持，提高校准效率。
32、(3)本专利技术抓取校准标定块上金字塔顶点时，利用面面相交成线的原理得到对角的两条线，利用线线相交成点的原理得到金字塔的顶点，此方式对比传统圆孔取点的方式精度上得到有效提升，利用平面精度得到顶点，提高使用相机的精度。
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1.一种校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，包括：A、扫描计算切变角度流程；B、写入切变角度校准图像流程；
2.根据权利要求1所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述步骤A1中的校准标定块包括底座、大金字塔块组件和小金字塔块组件，所述大金字塔块组件和小金字塔组件均设置在底座上。
3.根据权利要求2所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述大金字塔组件包括第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块均与底座垂直连接，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块的高度依次减小，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块在底座的一端的端面上沿宽度方向由后往前依次间隔设置形成第一大金字塔区域，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块在底座的另一端的端面上沿宽度方向由前往后依次间隔设置形成第二大金字塔区域，所述第三大金字塔块设置若干个，若干个第三大金字塔块在底座上沿宽度方向间隔设置形成第三大金字塔区域，所述第三大金字塔区域设置在第一大金字塔区域和第二大金字
4.根据权利要求3所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述小金字塔组件包括若干个小金字塔块，若干个小金字塔块与底座垂直连接，若干个小金字塔块在底座上沿宽度方向及长度方向连续间隔设置，形成小金字塔区域，且所有小金字塔块依次连线形成直角三角形。
5.根据权利要求3所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块、第三大金字塔块和小金字塔块的上端为由四个面围合而成的锥形结构。
6.根据权利要4所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述步骤A2中相机的切变角度包括RX角度、RY角度和RZ角度。
7.根据权利要求5所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述RX角度的计算步骤如下：
8.根据权利要求6所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述顶点的取点方法如下：
9.根据权利要求5所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述RY角度的计算步骤包括：
10.根据权利要求5所述的校准3D线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述RZ角度的计算步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种校准3d线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，包括：a、扫描计算切变角度流程；b、写入切变角度校准图像流程；
2.根据权利要求1所述的校准3d线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述步骤a1中的校准标定块包括底座、大金字塔块组件和小金字塔块组件，所述大金字塔块组件和小金字塔组件均设置在底座上。
3.根据权利要求2所述的校准3d线扫相机扫描图像的方法，其特征在于，所述大金字塔组件包括第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块均与底座垂直连接，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块的高度依次减小，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块在底座的一端的端面上沿宽度方向由后往前依次间隔设置形成第一大金字塔区域，所述第一大金字塔块、第二大金字塔块和第三大金字塔块在底座的另一端的端面上沿宽度方向由前往后依次间隔设置形成第二大金字塔区域，所述第三大金字塔块设置若干个，若干个第三大金字塔块在底座上沿宽度方向间隔设置形成第三大金字塔区域，所述第三大金字塔区域设置在第一大金字塔区域和第二大金字塔区域连线的中部。
...【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏伟，陈方，席豪圣，卢绍粦，
申请(专利权)人：群滨智造科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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