[发明专利]一种结构光传感器标定方法

说明书

本发明涉及结构光传感器技术领域，特别涉及一种结构光传感器标定方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，固定CCD工业相机与激光器位置不动，摆动棋盘格至合适位置，分别采集15‑20幅未开启激光器与开启激光器靶标图像；S2，对S1中采集到的未开启激光器靶标图像进行CCD工业相机标定；S3，利用S2中得到的数据，对S1中采集到的开启激光器靶标图像进行光平面标定；S4，完成结构光传感器的标定。本发明的有益效果为：使用本发明对结构光传感器进行标定，能够得到更加精确的工业相机和结构光参数，进而提高结构光传感器的标定精度。

技术领域

本发明涉及结构光传感器技术领域，特别涉及一种结构光传感器标定方法。

背景技术

线结构光传感器是一种非接触式测量装置，由CCD工业相机和激光投射器组成，具有成本低，结构简洁，测量速度快和效率高等特点，广泛用于现代工业检测中。激光由激光投射器投射在待测物体表面并在CCD工业相机像面上成像。通过CCD工业相机内、外参数和结构光平面方程，结合三角法测量原理即可求得被测点的空间坐标。工业相机和结构光参数的精确标定是提高检测精度的关键所在。

然而，目前现有的结构光传感器的标定仍存在着精度不高，流程繁琐的缺陷，对此，本发明提供了一种新型的结构光传感器标定方法，可以实现结构光传感器的快速、精确标定。

发明内容

本发明为了弥补现有技术中结构光传感器的标定精度差、效率低的不足，提供了一种结构光传感器标定方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种结构光传感器标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，固定CCD工业相机与激光器位置不动，摆动棋盘格至合适位置，分别采集15-20幅未开启激光器与开启激光器靶标图像；

S2，对S1中采集到的未开启激光器靶标图像进行CCD工业相机标定；

S3，利用S2中得到的数据，对S1中采集到的开启激光器靶标图像进行光平面标定；

S4，完成结构光传感器的标定。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述S1中，摆动棋盘格至合适位置具体位置：棋盘格在CCD工业相机视野占据1/3以上位置；棋盘格平面与镜头平面三轴夹角各不超过30°，以保证CCD工业相机采集的棋盘格图像不会产生较大畸变。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述S2具体为：

S21，对未开启激光器靶标图像畸变校正，获得校正系数；

S22，计算CCD工业相机内外参数；

S23，利用LM法对工业相机内外参数进行优化：

S24，进行CCD工业相机内外参数精度评价。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述S3具体为：

S31，利用S2中CCD工业相机畸变校正得到的校正系数对开启激光器靶标图像进行图像校正；

S32，提取激光线中心线；

S33，基于共面点原理，利用S2中获得的CCD工业相机内、外参数计算激光线在CCD工业相机坐标系下的三维坐标数据；

S34，使用最小二乘法对激光线三维数据进行平面拟合，得到光平面；

S35，将拟合的光平面进行精度评价，完成结构光传感器的标定。

进一步地，为了更好的实现本发明，提高畸变校正的综合精度和算法效率，所述畸变校正中，在选用畸变模型时仅考虑径向畸变和切向畸变，忽略薄棱镜畸变。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述S23具体为：