[发明专利]一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法

权利要求书

1.一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：

1)设定一个摄像头采样周期内的激光投影器的曝光时间Ts作为反馈控制的初始值，并采集摄像头的图像数据；

2)在摄像头采集的图像中筛选得到真实的激光线投影；

3)在获得激光线投影的连通区域后，沿识别出的激光线所有位置的法向量方向搜索每一行灰度最大的像素点所获得的像素点集合称为该激光所投影线条的脊线；统计激光投影图案中的每一条脊线灰度值，将统计结果与设定的合理曝光灰度区间进行比较，如果属于该合理曝光灰度区间，将Ts作为激光投影器的曝光时间，否则，调节Ts。

2.如权利要求1所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述合理曝光灰度区间包括下限经验阀值Gth1和上限经验阀值Gth2，统计出该区域激光线的脊线中所有像素Pi的灰度Gi低于Gth1的像素点的个数N1、高于Gth2的像素点的个数N2和处于Gth1和Gth2之间的像素点个数N3：最后判断灰度值处于Gth1和Gth2之间的正常曝光像素点所占的比例是否大于等于经验阀值Nth：如果是则完成激光曝光值的设定；如果则根据N1和N2的值的大小来反馈控制激光投影器的曝光时间Ts是增大还是减小：如果N1>N2，则调大Ts，反之则调小Ts，返回步骤1)。

3.如权利要求1所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，从识别出的激光线的连通区域中获得激光投影线第i行的法向有效线宽的像素和亚像素的总个数Wi，1≤i≤n，n为总行数，并求出整幅图像上的激光投影线的平均有效线宽

4.如权利要求3所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述合理曝光灰度区间包括线宽上下阀值Wth1和Wth2，如果则完成激光曝光值的设定；如果则调大Ts，如果则调小Ts，返回步骤1)。

5.如权利要求1所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，从识别出的激光线的连通区域中统计其所有像素的平均灰度

6.如权利要求5所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述合理曝光灰度区间包括平均灰度上下阀值EGth1和EGth2，如果则完成激光曝光值的设定；如果则调大Ts，如果则调小Ts，返回步骤1)。

7.如权利要求1～4之一所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述步骤2)中，在摄像头采集的图像中用边缘提取方法得到灰度值高于设定阀值的连通区域，并根据其形状特征进行模式识别，筛选得到真实的激光线投影。

8.如权利要求1～4之一所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，所述激光投影器的投影频率与摄像头的曝光频率同步，即激光投影器在摄像头的快门开启时间段内处于工作状态，而在摄像头的快门闭合的时间段内激光图案投影器处于关闭状态。

9.如权利要求1～4之一所述的一种手持激光三维扫描仪的激光投影器曝光时间控制方法，其特征在于：所述摄像头的同步曝光时间的长度大于等于所述的激光器投影器的开启时间。