[发明专利]基于立体视觉的三维重建的点云误差补偿方法及系统

权利要求书

1.基于立体视觉的三维重建的点云误差补偿方法，其特征是，包括：

获得从多个位置拍摄的标定板的图片并基于上述图片重建出三维点云数据；

重建出三维点云数据，具体为：

建立二维棋盘格坐标系；

标记处棋盘格内角点；

使用立体视觉相机同时采集标定板图片，利用立体视觉技术重建出该位置的棋盘格内角点三维点云坐标；

带动棋盘格图像等间距移动k次，并对每个位置的棋盘格内角点进行重建，得到立体视觉坐标系下的k幅点云；

基于重建出三维点云数据求取实际坐标点集，将实际坐标点集与求取的理论点集差值作为点云的重建误差并建立误差模型；重建出三维点云数据之后求取实际坐标点集，具体为：

建立空间三维设计坐标系，构建位于位于XOY平面内的棋盘格角点坐标集，计算从棋盘格第一个位置的点云到棋盘格角点坐标集的刚度变换矩阵，将得到的k幅点云使用刚度变换矩阵转换到空间三维设计坐标系下，即得到实际坐标点集坐标；

求取理论点坐标的具体步骤为：对实际三维点集进行估计得到平面的移动方向向量，将得到的棋盘格角点坐标点集沿着移动方向向量以间隔移动k次得到理论点集坐标；

对实际物体进行三维扫描重建时，利用误差模型对扫描得到的点云数据进行误差补偿，获得补偿后的点云坐标。

2.如权利要求1所述的基于立体视觉的三维重建的点云误差补偿方法，其特征是，获得从多个位置拍摄的标定板的图片之前，使用棋盘格和张氏标定法进行相机及系统标定，得到相机之间的空间外参数和两个相机各自的内参数。

3.如权利要求1所述的基于立体视觉的三维重建的点云误差补偿方法，其特征是，建立误差模型时，以得到实际点集的坐标作为输入数据集，以得到的重建误差作为输出数据集，通过训练得到具体的坐标和误差之间的映射关系即获得坐标—误差映射神经网络，完成误差的预测。

4.如权利要求1所述的基于立体视觉的三维重建的点云误差补偿方法，其特征是，上述点云误差补偿方法用于3D打印工序。

5.基于立体视觉的三维重建的点云误差补偿系统，其特征是，包括：

三维点云数据重建模块，用于获得从多个位置拍摄的标定板的图片并基于上述图片重建出三维点云数据；

重建出三维点云数据，具体为：

建立二维棋盘格坐标系；

标记处棋盘格内角点；

使用立体视觉相机同时采集标定板图片，利用立体视觉技术重建出该位置的棋盘格内角点三维点云坐标；

带动棋盘格图像等间距移动k次，并对每个位置的棋盘格内角点进行重建，得到立体视觉坐标系下的k幅点云；

误差模型获得模块，用于基于重建出三维点云数据求取实际坐标点集，将实际坐标点集与求取的理论点集差值作为点云的重建误差并建立误差模型；重建出三维点云数据之后求取实际坐标点集，具体为：

建立空间三维设计坐标系，构建位于位于XOY平面内的棋盘格角点坐标集，计算从棋盘格第一个位置的点云到棋盘格角点坐标集的刚度变换矩阵，将得到的k幅点云使用刚度变换矩阵转换到空间三维设计坐标系下，即得到实际坐标点集坐标；

求取理论点坐标的具体步骤为：对实际三维点集进行估计得到平面的移动方向向量，将得到的棋盘格角点坐标点集沿着移动方向向量以间隔移动k次得到理论点集坐标；

补偿后的点云坐标获得模块，对实际物体进行三维扫描重建时，利用误差模型对扫描得到的点云数据进行误差补偿，获得补偿后的点云坐标。

6.一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-4任一所述的方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行权利要求1-4任一所述方法的步骤。