[发明专利]一种结构光三维视觉的标定方法、装置及测量方法、装置

说明书

本申请实施例公开了一种结构光三维视觉的标定方法、装置及测量方法、装置，包括获取标定板各个高度的光条纹图像；获取每帧光条纹图像中光条纹与所述标定板上图案的交点像素坐标；根据图案对应的交点像素坐标和图案的形状确定图案预设位置处的像素坐标；将每个图案预设位置处的像素坐标与图案预设位置处在所述标定板的实际高度关联并形成关联关系，使得根据待测量光条纹上像素点的像素坐标、所述关联关系和标定板上所有图案预设位置处的像素坐标能够获取所述待测量光条纹上像素点对应的实际高度，降低了线结构光测量过程标定过程复杂程度，提高了结构光测量精确。

技术领域

本申请涉及视觉测量技术领域，尤其涉及一种结构光三维视觉的标定方法、装置及测量方法、装置。

背景技术

目前，进行视觉测量的方法有多种，其中包括接触式测量和非接触式测量。而现有的非接触式三维视觉测量主要分为双目视觉测量和结构光视觉测量。

其中，结构光视觉测量是基于光学的三角法测量原理进行测量的，测量仪器主要由光学投射器(激光)和CCD工业相机组成。光学投射器将一定模式的结构光投射于物体的表面，光平面在物体表面形成由被测物体表面形状所调制的光条纹图像，该图像由处于另一位置的CCD工业相机摄取。光条纹图像的畸变程度主要取决于光物体表面轮廓的高度变化，在光条纹图像中，光条纹的偏移与物体表面轮廓的高度成比例。

因此，在视觉测量前需要先标定，而现有的标定方法是对光学投射器与摄像机分别进行标定，得到光学投射器透射出来的光平面方程和摄像机的内外参数，利用这些标定后得到的参数对待测量的光条纹中心像素求解，即可以得到物体的三维数据。标定过程中，标定光平面方程这一过程较为复杂，且会因模型误差、舍入误差等影响测量精度。

发明内容

本申请实施例提供了一种结构光三维视觉的标定方法、装置及测量方法、装置，降低了线结构光测量过程标定过程复杂程度，提高了结构光测量精确。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种结构光三维视觉的标定方法，包括：

获取标定板各个高度的光条纹图像；

获取每帧光条纹图像中光条纹与所述标定板上图案的交点像素坐标；

根据图案对应的交点像素坐标和图案的形状确定图案预设位置处的像素坐标；

将每个图案预设位置处的像素坐标与图案预设位置处在所述标定板的实际高度关联并形成关联关系，使得根据待测量光条纹上像素点的像素坐标、所述关联关系和标定板上所有图案预设位置处的像素坐标能够获取所述待测量光条纹上像素点对应的实际高度，其中所述待测量光条纹为从待测量物体的光条纹图像中提取的。

优选地，

所述图案预设位置处为图案的中心。

优选地，

所述图案为圆形。

本申请第二方面提供了一种结构光三维视觉的标定装置，包括：

第一获取单元，用于获取标定板各个高度的光条纹图像；

第二获取单元，用于获取每帧光条纹图像中光条纹与所述标定板上图案的交点像素坐标；

确定单元，用于根据图案对应的交点像素坐标和图案的形状确定图案预设位置处的像素坐标；

关联单元，用于将每个图案预设位置处的像素坐标与图案预设位置处在所述标定板的实际高度关联并形成关联关系，使得根据待测量光条纹上像素点的像素坐标、所述关联关系和标定板上所有图案预设位置处的像素坐标能够获取所述待测量光条纹上像素点对应的实际高度，其中所述待测量光条纹为从待测量物体的光条纹图像中提取的。

本申请第三方面提供了一种结构光三维视觉的测量方法，包括：