CN115170434B 一种用于线结构光3d相机的误差校正方法以及装置 （江苏集萃智能光电系统研究所有限公司）

一种用于线结构光3D相机的误差校正方法本发明提供了一种用于线结构光3D相机的三维标定板放置于线结构光3D相机视野中的不所在直线与线结构光3D相机的激光面之间的倾通过三维标定板上角点间的空间向量约束关系2将三维标定板放置于线结构光3D相机视野中的不同位置，线结构光将因误差产生的相对运动方向所在直线与线结构光3D相机的激光面通过三维标定板上角点间的空间向量约束关系求解误差对得到的点云数据进行滤波处理，将三维标定板的5个平面数据分离成nA0依次求解角点周边的三个平面方程，得到正方形平面的四个对于每个点，计算点与所有邻居点之间的平均距离,如果点的平均距离在由全局距离构光3D相机拍摄三维标定板时,存在的对测量精度具有影响的倾角，包括线结构光3D相机标系的Y轴平行于线结构光3D相机拍摄三维标定板时的相对运动方向，构建误差校正模型3确定三维标定板上角点间的空间向量约束关系，包括三维标定角线向量内积为0以及三维标定板的正方形平面两对角线模长等于正方形平面边长的设定单组三维标定板校正后对角线向量内积的平方为目标函数，目采用拉格朗日乘数法求解目标函数，基于多组三维标定板的角点数据设置优化函数；将三维标定板的正方形平面满足对角线向量内积为0以及三维标定板的正方形平面两对角线模长等于正方形平面的边长的倍作为拉格朗日乘数法中建立拉格朗日函数，令拉格朗日函数对于各个误差校正模型参数和拉设定单组三维标定板校正后对角线向量内积的平4且满足pi(x)=0,x1234为优化函数在满足约束条所述程序用于执行权利要求1所述的一种用于线结构光3D相机的误5[0003]根据激光面与相对运动方向所在直线的夹角关系可将线结构光3D相机划分为垂[0005]针对上述问题，本发明提供了一种用于线结构光3D相机的误差校正方法以及装[0009]将因误差产生的相对运动方向所在直线与线结构光3D相6A1[0021]进一步的，线结构光3D相机拍摄三维标定角，包括线结构光3D相机绕世界坐标系的Z轴旋转α度形成的倾角和绕世界坐标系的X轴旋转β度形成的倾角，与世界坐标系的X轴之间的倾角α和与世界界坐标系的Y轴平行于线结构光3D相机拍摄三维标定板时的相对运动方向，构建误差校正[0024]进一步的，通过三维标定板上角点间的空间向量约束关系求解误差校正模型参足对角线向量内积为0以及三维标定板的正方形平面两对角线模长等于正方形平面边长的倍；数；将三维标定板的正方形平面满足对角线向量内积为0以及三维标定板的正方形平面两对角线模长等于正方形平面边长的倍作为拉格朗日乘数法中7面的四个角点顺时针排列分别为A、B、C和D，校正后满足对角线向量内积为0，表示为：式中L为三维标定板的正方形平面的边长；ro-xro-xpi(x)=0,所述程序用于执行上述的一种用于线结构光3D相机的误8构光3D相机拍摄三维标定板时,实际可能存在的对测量精度具有影响的倾角设置了误差校[0051]图1为本发明的一个实施例中的一种用于线结构光3D相机的误差校正方法的步骤机成像系统时大多都是靠机械工装约束使得相对运动方向所在的直线与3D相机Y轴所在的[0060]步骤3：将因误差产生的相对运动方向所在直线与线结构光3D相机的激光面之间9计算它与所有邻居点之间的平均距离。假设结果分布是具有平均数和标准差的高斯分布，所有平均距离在由全局距离平均数和标准差定义的区间之外的点都可以被视为稀疏离群A1[0090]垂直式的线结构光3D相机扫描成像的示意图如图3所示：理想的线结构光3D相机X轴旋转β度形成的倾角，世界坐标系的Y轴平行于线结构光3D相机拍摄三维标定板时的相束关系，包括三维标定板的正方形平面满足对角线向量内积为0以及三维标定板的正方形数；将三维标定板的正方形平面满足对角线向量内积为0以及三维标定板的正方形平面两对角线模长等于正方形平面边长的倍作为拉格朗日乘数法中面的四个角点顺时针排列分别为A、B、C和D，校正后满足对角线向量内积为0，表示为：[0119]且满足pi(x)=0,x12341[0124]拉格朗日乘数法是一种寻找变量受一个或多个条件所限制的多元函数的极值的方法。这种方法将一个有n个变量与k个约束条件的最优化问题转换为一个有n+k个变量的[0125]在步骤5中，将已经计算得到误差校正模型参数α和β的误差校正模型用于被测物相机Y轴所在的直线与相对运动方向所在的直线平行，这将导致3D相机获得的点云产生畸SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegrated理器也可以是任何常规的处理器等。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图和/或中指定的[0137]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备[0138]以上对本发明所提供的在一种用于线结构光3D相机的误差校正方法、计算机装及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思