專利名稱：一種多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的標(biāo)定技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物體型面光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定方法，一種多個(gè)基于結(jié)構(gòu)光與雙目視覺(jué)的測(cè)量頭的標(biāo)定方法，可用于結(jié)構(gòu)光投影的物體型面的快速無(wú)標(biāo)貼測(cè)量，屬于光學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本專利的結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的系統(tǒng)硬件包括視覺(jué)傳感器，三角架，PC機(jī)以及數(shù)據(jù)線等。其中視覺(jué)傳感器由兩個(gè)攝像機(jī)，一個(gè)數(shù)字投影儀構(gòu)成，兩攝像機(jī)以一定的角度被固定在水平支架上，投影儀放置于兩個(gè)攝像機(jī)之間。2個(gè)CCD攝像機(jī)構(gòu)成雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)，投影儀投射編碼結(jié)構(gòu)光，其目的是為了在被測(cè)物表而增加特征信息，以便于匹配。整個(gè)視覺(jué)傳感器架在可以伸縮的三角架上。測(cè)量頭的三維測(cè)量原理是是基于雙目視覺(jué)的三角測(cè)量原理，攝像機(jī)的光學(xué)模型均采用針孔模型，單測(cè)量頭的攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)及多測(cè)量頭之間的幾何參數(shù)都需要標(biāo)定。如何實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)的精確標(biāo)定，以滿足三維測(cè)量的基本要求， 對(duì)于保證三維測(cè)量的精度和可靠性具有至關(guān)重要的意義。目前，單個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的標(biāo)定技術(shù)在三維重建中廣泛得到應(yīng)用， 其主要涉及到相機(jī)標(biāo)定方法基本上都是平面標(biāo)定和標(biāo)定塊標(biāo)定的方法。由于結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的測(cè)量范圍由鏡頭景深，CCD面陣大小，靶標(biāo)的尺寸標(biāo)定范圍，以及每次投射結(jié)構(gòu)光的范圍和被測(cè)物體幾何形狀等因素的限制，當(dāng)測(cè)量大尺寸物體時(shí)，幾乎無(wú)法只通過(guò)一次掃描就得出完整的被測(cè)物體三維形貌。為了得到物體的全貌三維信息，在測(cè)量過(guò)程中圍繞被測(cè)對(duì)象把測(cè)量頭定位在不同方位，以獲取被測(cè)對(duì)象各子區(qū)域曲面片的三維信息，然后將不同視角下得到的局部點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)和拼接，消除其間的大量冗余數(shù)據(jù)，得到被測(cè)對(duì)象的完整三維形貌信息。這通常都需要借助于在測(cè)量區(qū)域布局人工標(biāo)帖，通過(guò)提取各個(gè)視圖中的公共標(biāo)記點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多視測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的統(tǒng)一，而拼接是在標(biāo)記點(diǎn)提取、標(biāo)定、匹配、重建的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，勢(shì)必會(huì)引入標(biāo)記點(diǎn)提取、標(biāo)定、匹配等誤差累積，同時(shí)，多次拼接的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換也會(huì)引入誤差累積。因此，拼接后的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單次測(cè)量精度，利用拼接實(shí)現(xiàn)物體整體的重建很難保證高精度的重建效果，同時(shí)多次拼接降低測(cè)量的快速性，尤其對(duì)于大型物體面型的測(cè)量。為了消除重建后拼接的累積誤差，同時(shí)也為了加快測(cè)量速度，可用兩個(gè)或多個(gè)測(cè)量頭對(duì)被測(cè)物體從不同位置同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，這時(shí)便需要對(duì)多個(gè)測(cè)量頭之間的幾何參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，即對(duì)多個(gè)測(cè)量頭上的各個(gè)攝像機(jī)之間的幾何參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。目前傳統(tǒng)的多個(gè)測(cè)量頭的標(biāo)定都是采用加工精度很高的立體靶標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，立體靶標(biāo)的大小需要與測(cè)量視場(chǎng)基本相當(dāng)。對(duì)于大型被測(cè)物，體積大的高精度立體靶標(biāo)存在加工難度大、費(fèi)用高的缺點(diǎn)，所以多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的測(cè)量技術(shù)未能在生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用。為解決這種大型物體測(cè)量問(wèn)題，C. Reich提出的集成近景攝影測(cè)量與編碼結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)的曲面三維測(cè)量方法，該方法采用近景攝影獲得工件表面的全局標(biāo)志點(diǎn)構(gòu)建大型物體型面的骨架點(diǎn)模型，采用編碼結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)得到點(diǎn)云坐標(biāo)，然后采用結(jié)構(gòu)光投影三
3維型面測(cè)量頭從不同視角對(duì)物體面型依次進(jìn)行局部密集掃描，再對(duì)掃描獲得的大型物面的局部點(diǎn)云進(jìn)行基于骨架點(diǎn)模型的自動(dòng)拼接，形成完整的工件模型。該方法能解決多視點(diǎn)云相鄰拼接無(wú)法解決的誤差累積問(wèn)題，測(cè)量精度較高，而且測(cè)量方便經(jīng)濟(jì)，能獲得大型復(fù)雜面型的完整的三維稠密點(diǎn)云?；谠摲N技術(shù)的商用系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)，如德國(guó)GOM公司的 TRTOP攝影測(cè)量系統(tǒng)和ATOS光柵掃描系統(tǒng)，以及國(guó)內(nèi)的張德海、劉建偉等也實(shí)現(xiàn)了集成近景攝影測(cè)量與編碼結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)的大尺寸工業(yè)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)。該方法成為大型復(fù)雜面型測(cè)量的主要三維光學(xué)測(cè)量方法。但是該方法的主要缺點(diǎn)是測(cè)量頭多次掃描大型物體型面的測(cè)量速度很慢，同時(shí)該方法仍然需要在被測(cè)物體表面粘帖人工標(biāo)記，故其實(shí)際應(yīng)用中存有很大的限制。目前，國(guó)內(nèi)外有很多針對(duì)多攝像機(jī)的標(biāo)定算法，但對(duì)攝像機(jī)位置的擺放都有一定要求。多數(shù)情況下，這些多攝像機(jī)之間都需要看到多個(gè)公共區(qū)域的特征點(diǎn)才能完成標(biāo)定。而本發(fā)明要求多個(gè)測(cè)量頭遍布視場(chǎng)四周，分別測(cè)量物體的不同部分，因此攝像機(jī)所能看見(jiàn)的公共區(qū)域很少，常用的多攝像機(jī)標(biāo)定算法中的標(biāo)定物無(wú)法滿足本發(fā)明中多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的標(biāo)定要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提出了一種多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的標(biāo)定技術(shù)，也將近景攝影測(cè)量與編碼結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了集成，與C. Reich提出方法不同的是本發(fā)明中近景攝影測(cè)量技術(shù)不是用于測(cè)量區(qū)域的標(biāo)記點(diǎn)重構(gòu)，而是用于將未知幾何關(guān)系的標(biāo)定物轉(zhuǎn)化為立體靶標(biāo)，用于對(duì)多個(gè)測(cè)量頭的標(biāo)定。多個(gè)測(cè)量頭經(jīng)過(guò)標(biāo)定， 就可以直接將多個(gè)測(cè)量頭從不同測(cè)量視角測(cè)得的三維點(diǎn)云統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系下，這樣無(wú)需拼接便能實(shí)現(xiàn)對(duì)物體整體的三維重建。該發(fā)明不僅縮短了對(duì)物體三維重建的時(shí)間，而且不用在被測(cè)物體上粘貼任何標(biāo)記點(diǎn)，因此可滿足更多的工業(yè)需求。此外，該發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)拼接難以完成的測(cè)量，如曲率較大的物體內(nèi)外側(cè)及薄壁工件的整體重建等。由于多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的標(biāo)定技術(shù)需要設(shè)計(jì)一種適應(yīng)于該多測(cè)量頭標(biāo)定的立體靶標(biāo)，但制作一個(gè)精確的立體靶標(biāo)的成本比較高，適用性不強(qiáng)。因此，如何設(shè)計(jì)一套有效實(shí)用的集多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭為一體的測(cè)量系統(tǒng)，及如何設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)適用的標(biāo)定物是本發(fā)明的核心內(nèi)容。本發(fā)明公開(kāi)了一種利用自制的多平面標(biāo)定物對(duì)多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭進(jìn)行外部幾何參數(shù)標(biāo)定的算法，可實(shí)現(xiàn)把均勻擺放在被測(cè)物體周圍的多個(gè)測(cè)量頭所掃描的點(diǎn)云統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系下，完成對(duì)物體整體的快速三維重建。首先，本發(fā)明以張正友的平板標(biāo)定算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了具有多個(gè)平面的標(biāo)定物。該標(biāo)定物不需要直接加工為一個(gè)高精度的立體靶標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)只需保證各個(gè)平面的平整度，減少了靶標(biāo)制作的難度和費(fèi)用。本發(fā)明中，所設(shè)計(jì)的標(biāo)定物需要至少具有與待標(biāo)定的測(cè)量頭的個(gè)數(shù)相當(dāng)?shù)钠矫鏀?shù)，每個(gè)測(cè)量頭由與其正對(duì)的標(biāo)定物相應(yīng)的平面來(lái)標(biāo)定。具體標(biāo)定步驟如下。(1)將標(biāo)定物轉(zhuǎn)化為立體靶標(biāo)。標(biāo)定物加工后，標(biāo)定物各面之間的幾何參數(shù)關(guān)系未知。在標(biāo)定物各個(gè)平面上粘貼各個(gè)標(biāo)記點(diǎn)關(guān)系已知的標(biāo)定圖案，通過(guò)近景拍照攝影測(cè)量算法計(jì)算各個(gè)平面坐標(biāo)系之間的幾何參數(shù)(可以用旋轉(zhuǎn)平移矩陣表示)，將其升級(jí)為立體靶標(biāo)。(2)標(biāo)定單個(gè)測(cè)量頭。對(duì)于單個(gè)測(cè)量頭來(lái)說(shuō)，要進(jìn)行三維重建，首先需要對(duì)左右相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定?？刹捎脧堈哑桨鍢?biāo)定算法，在多測(cè)量頭標(biāo)定前，把標(biāo)定物放入場(chǎng)景中，使每個(gè)靶標(biāo)平面正對(duì)一個(gè)測(cè)量頭進(jìn)行雙目視覺(jué)的平板標(biāo)定。(3)多測(cè)量頭標(biāo)定。進(jìn)行多測(cè)量頭標(biāo)定的目的是求得每個(gè)測(cè)量頭坐標(biāo)系之間的幾何參數(shù)。測(cè)量頭坐標(biāo)系可以建立在測(cè)量頭的左攝像機(jī)或者右攝像機(jī)坐標(biāo)系上。通過(guò)將第一步中已經(jīng)求得各平面旋轉(zhuǎn)平移關(guān)系的立體靶標(biāo)放入場(chǎng)景中進(jìn)行標(biāo)定，以實(shí)現(xiàn)各測(cè)量頭坐標(biāo)系的統(tǒng)一。(4)多視測(cè)量三維點(diǎn)云的融合。將各測(cè)量頭從不同視角測(cè)得的三維點(diǎn)云通過(guò)多測(cè)量頭標(biāo)定求得的幾何參數(shù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到一個(gè)坐標(biāo)系下后，便達(dá)到了多測(cè)量頭對(duì)物體實(shí)現(xiàn)整體重建的目的。本發(fā)明利用多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭在物體周圍的不同位置對(duì)物體進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，通過(guò)自制設(shè)計(jì)的標(biāo)定物實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)測(cè)量頭上各個(gè)攝像機(jī)坐標(biāo)系的統(tǒng)一，無(wú)需拼接便能實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的整體三維重建，避免了多次拼接帶來(lái)的誤差累積，提高了測(cè)量精度， 減少了測(cè)量時(shí)間。同時(shí)，亦能實(shí)現(xiàn)部分拼接難以完成的測(cè)量，如復(fù)雜面型物體的整體快速重建。此外，還避免了在物體上粘貼標(biāo)記點(diǎn)，且能更好的完成物體細(xì)節(jié)的測(cè)量以及單個(gè)測(cè)量頭無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高曲率物體的拼接等。本發(fā)明中立體靶標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)近景拍照攝影測(cè)量算法完成，與直接高精度加工的立體靶標(biāo)相比節(jié)約了成本，且加工方便易實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明具有一定的實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式標(biāo)定物和場(chǎng)景的設(shè)計(jì)
本發(fā)明針對(duì)不同數(shù)量光學(xué)測(cè)量頭的標(biāo)定，分別設(shè)計(jì)了多個(gè)具有不同標(biāo)定平面?zhèn)€數(shù)的多面體。例如針對(duì)兩測(cè)量頭、三測(cè)量頭及四測(cè)量頭的標(biāo)定可以設(shè)計(jì)成分別至少具有兩個(gè)平面的平板標(biāo)定物、三個(gè)平面的三角柱體標(biāo)定物和四個(gè)平面的長(zhǎng)方體標(biāo)定物，如

圖1所示。標(biāo)定物的大小則依據(jù)測(cè)量視場(chǎng)的大小而定。如圖1所示的測(cè)量場(chǎng)景中均是把測(cè)量頭均勻分布在立體標(biāo)定物周圍，各光學(xué)測(cè)量頭擺放的方位需與標(biāo)定物的各個(gè)標(biāo)定平面正對(duì)。還可將各標(biāo)定平面設(shè)計(jì)成與水平面成一定角度的標(biāo)定物，以保證朝下傾斜的測(cè)量頭標(biāo)定時(shí)能正對(duì)每個(gè)標(biāo)定平面。另外，標(biāo)定物的每個(gè)面上都粘貼有標(biāo)志點(diǎn)，標(biāo)志點(diǎn)可以設(shè)計(jì)圓心，也可以設(shè)計(jì)棋盤格，其中每個(gè)相鄰圓心或棋盤格每個(gè)相鄰角點(diǎn)的橫縱向距離為已知。標(biāo)定平面上標(biāo)定圖案的設(shè)計(jì)示例如圖2所示。標(biāo)定物設(shè)計(jì)好之后，需通過(guò)近景攝影測(cè)量重建算法求解各個(gè)面上標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)，進(jìn)而通過(guò)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換求解標(biāo)定物上每個(gè)平面坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)平移關(guān)系，將其升級(jí)為立體靶標(biāo)。由于近景攝影測(cè)量重建能達(dá)到很高的精度，如美國(guó)GSI公司的V-STARS產(chǎn)品測(cè)量精度可以達(dá)到0. 005mm/m,因此利用該方法實(shí)現(xiàn)的的幾何參數(shù)亦能達(dá)到較高的精度，滿足立體靶標(biāo)。算法流程如圖3所示。根據(jù)圖3所示的流程圖，現(xiàn)將具體的求解步驟歸納如下。(1)布置場(chǎng)景將標(biāo)定物擺放在視場(chǎng)內(nèi)，周圍擺放一定數(shù)量的編碼點(diǎn)，十字靶標(biāo)和放置標(biāo)桿，由此可知視場(chǎng)中的非編碼點(diǎn)即標(biāo)定物上的標(biāo)志點(diǎn)，如圖2中標(biāo)定圖案的圓心或角點(diǎn)。編碼標(biāo)志點(diǎn)作為相機(jī)定向的關(guān)鍵，非編碼點(diǎn)主要是用于測(cè)量，而已知的標(biāo)桿長(zhǎng)度用于恢復(fù)三維重建得到的三維場(chǎng)景結(jié)構(gòu)與真實(shí)場(chǎng)景結(jié)構(gòu)的比例系數(shù)。(2)相機(jī)自標(biāo)定對(duì)手持拍照測(cè)量的相機(jī)進(jìn)行自標(biāo)定，利用分層自標(biāo)定的方法，對(duì)標(biāo)定物的一個(gè)標(biāo)定平面、編碼標(biāo)記、十字靶標(biāo)和標(biāo)桿拍攝至少3幅圖片。對(duì)圖像序列做射影標(biāo)定，即根據(jù)圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)得到射影重建，并計(jì)算出射影意義下的攝像機(jī)投影矩陣。然后進(jìn)行仿射標(biāo)定，即在所恢復(fù)的射影空間中，確定無(wú)窮遠(yuǎn)平面的位置，把射影空間升級(jí)到仿射空間。最后在仿射重建的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過(guò)絕對(duì)二次曲線和相機(jī)內(nèi)參數(shù)之間具有的約束關(guān)系，定出仿射參數(shù)(即無(wú)窮遠(yuǎn)平而方程)和攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)，確定絕對(duì)二次曲線(面)像的方程并計(jì)算出內(nèi)參數(shù)。最后用LM優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化求精，完成相機(jī)內(nèi)參數(shù)和畸變參數(shù)的最優(yōu)估計(jì)。(3)拍攝圖片，畸變矯正。1)按照近景攝影測(cè)量的要求，圍繞標(biāo)定物拍攝多張標(biāo)定物和編碼點(diǎn)的圖片。要求圖像與圖像之間應(yīng)該有至少5個(gè)編碼公共點(diǎn)，同一非編碼點(diǎn)至少在3幅圖像上成像。2)利用畸變參數(shù)對(duì)圖片進(jìn)行畸變校正，然后提取圓心，區(qū)分編碼點(diǎn)和非編碼點(diǎn)。3)根據(jù)每個(gè)平面周圍的編碼點(diǎn)信息，把各個(gè)平面的非編碼點(diǎn)區(qū)分開(kāi)。4)根據(jù)標(biāo)定物上標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)計(jì)圖案，對(duì)各個(gè)平面的非編碼點(diǎn)進(jìn)行排序編碼。(4)對(duì)每幅圖片進(jìn)行相對(duì)定向和絕對(duì)定向，對(duì)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行重建。1)利用標(biāo)定物周圍的編碼點(diǎn)，對(duì)每幅圖片進(jìn)行相對(duì)定向和絕對(duì)定向。相對(duì)定向指的是一個(gè)相機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)于另一個(gè)相機(jī)坐標(biāo)系的幾何位置關(guān)系。而絕對(duì)定向指的是所有攝像機(jī)坐標(biāo)系在一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系下的位置和方位信息。絕對(duì)定向的統(tǒng)一坐標(biāo)系建立在拍攝第一張圖片時(shí)的攝像機(jī)坐標(biāo)系下，簡(jiǎn)稱第一攝像機(jī)坐標(biāo)系，如圖4所示。2)利用定向結(jié)果和編碼結(jié)果，對(duì)標(biāo)定物上的點(diǎn)進(jìn)行重建，并通過(guò)步驟1)絕對(duì)定向得到的旋轉(zhuǎn)平移轉(zhuǎn)換矩陣將標(biāo)定物上所有標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到第一攝像機(jī)坐標(biāo)系。(5)求解標(biāo)定物各個(gè)平面坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系。1)首先在標(biāo)定物各個(gè)平面上建立坐標(biāo)系，標(biāo)定平面坐標(biāo)系建立的示例如圖2所示，U坐標(biāo)軸設(shè)在標(biāo)定平面的左上角，軸線通過(guò)圖2中的縱向和橫向的圓心或角點(diǎn)。2 )由于在近景攝影測(cè)量重建算法中已算出每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)，又由于各個(gè)面的標(biāo)志點(diǎn)之間的距離已知，因此，便可得到每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)在各平面坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，因此就可以得到各個(gè)平面坐標(biāo)系相對(duì)攝影測(cè)量坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣，如式(1)所示。
權(quán)利要求
1.本專利是針對(duì)多個(gè)不同視角的結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭對(duì)待測(cè)物進(jìn)行同時(shí)測(cè)量時(shí)所設(shè)計(jì)的一種多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的標(biāo)定技術(shù)，其特征在于所述方法包括如下步驟設(shè)計(jì)具有多個(gè)平面構(gòu)成的立體標(biāo)定物，標(biāo)定物各面之間的幾何參數(shù)關(guān)系未知，利用近景攝影測(cè)量技術(shù)可以求得各平面的幾何參數(shù)關(guān)系，將標(biāo)定物升級(jí)為一個(gè)立體靶標(biāo)；根據(jù)被測(cè)物體的特征及測(cè)量要求，放入立體靶標(biāo)，擺放好多個(gè)測(cè)量頭，使立體靶標(biāo)的多個(gè)標(biāo)定平面正對(duì)多個(gè)測(cè)量頭進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)已經(jīng)求得的立體靶標(biāo)各平面的幾何參數(shù)關(guān)系可以求得各測(cè)量頭坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。
2.利用上述方法完成標(biāo)定后，保持各測(cè)量頭相對(duì)位置不變，取出標(biāo)定物，放入待測(cè)物體，待測(cè)物體及周圍無(wú)需粘貼人工標(biāo)貼，每個(gè)測(cè)量頭單獨(dú)測(cè)量物體局部的點(diǎn)云，然后利用立體靶標(biāo)對(duì)多個(gè)測(cè)量頭標(biāo)定求得的各個(gè)測(cè)量頭坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，直接把各個(gè)測(cè)量頭所測(cè)得的點(diǎn)云統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系下，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)物體全貌的三維重建。
全文摘要
一種多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭的標(biāo)定技術(shù)發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)多個(gè)不同方位的結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭進(jìn)行標(biāo)定的技術(shù)，可用于結(jié)構(gòu)光投影的物體型面的快速無(wú)標(biāo)貼測(cè)量，屬于光學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明只需設(shè)計(jì)具有多個(gè)標(biāo)定圖案的平面的標(biāo)定物，無(wú)需制作成高精度的各面幾何關(guān)系已知的立體靶標(biāo)，通過(guò)近景攝影測(cè)量技術(shù)可求得標(biāo)定物各平面之間的幾何參數(shù)，將其升級(jí)為了立體靶標(biāo)，減少了直接加工和維護(hù)高精度立體靶標(biāo)的難度。利用該技術(shù)能使多個(gè)結(jié)構(gòu)光投影三維型面測(cè)量頭實(shí)現(xiàn)從不同視角的免標(biāo)貼測(cè)量，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同方位掃描得到的點(diǎn)云統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系下，不僅有效的避免了拼接帶來(lái)的誤差累積，而且能縮短對(duì)物體全貌三維重建的時(shí)間。
文檔編號(hào)G01B11/245GK102364299SQ20111025185
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者劉桂華 申請(qǐng)人:劉先勇, 劉桂華, 劉欽, 牛丹華, 肖德勝