[发明专利]三维点云数据获取用的基准体及点云合成方法

权利要求书

1.一种三维点云数据获取用的基准体，包括底座，其特征在于，所述的底座中心固定有垂直于底座的支撑轴，支撑轴上设有上下放置的至少两个金属的球体，球体与球体之间通过连接轴固定连接；所述的球体表面有喷砂层。

2.根据权利要求1所述的三维点云数据获取用的基准体，其特征在于，所述的球体的球面轮廓度为0.05，表面粗糙度为3.2～6.3。

3.根据权利要求1所述的三维点云数据获取用的基准体，其特征在于，所述的球体材料选用轴承钢、铁合金、铸铁中的一种。

4.根据权利要求1所述的三维点云数据获取用的基准体，其特征在于，所述的球体数量为两个。

5.根据权利要求1所述的三维点云数据获取用的基准体，其特征在于，所述的球体数量为三个或三个以上。

6.一种点云合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将基准体放置在可精密控制转动角度的转台上，用三维结构光扫描仪扫描基准体；

(2)转台每转90度扫描一次，得到球面一个角度的点云即局部球面点云，累计扫描四次得到分别位于上下二组正方形共8个顶点的四组局部球面点云，并计算得到转台的中心转轴；

(3)将待测物放置在可精密控制转动角度的转台上，用三维结构光扫描仪扫描待测物，转台每转一次扫描一次，转台的旋转角度可根据不同的待测物进行调整，扫描得到若干个三维点云数据；

(4)利用步骤(2)计算所得的转台中心转轴，将步骤(3)中扫描得到的三维点云数据进行拼接，合成完整的三维点云。

7.根据权利要求6所述的点云合成方法，其特征在于，所述的步骤(2)中转台的中心转轴计算方法如下：

1)根据每次扫描的局部球面点云，计算各个球体的球心，每次扫描可以得到上下两个球心，四次扫描可以得到上下两组位于一个正方形4个顶点的四个球心；

2)连接位于正方形对角的基准体的上球体的球心，可得到两条交叉的对角线；

3)连接位于正方形对角的基准体的下球体的球心，可得到两条交叉的对角线；

4)计算上下两对交叉的对角线的交点A(x_a，y_a，z_a)和B(x_b，y_b，z_b)；

5)连接点A和点B，得到转台的中心转轴。