[发明专利]一种高精度点云数据重构方法

权利要求书

1.一种高精度点云数据重构方法，包括检测平台，在所述检测平台上设置有运动机构和支架，所述运动机构用于带动待检物体沿/绕X轴和Y轴运动，所述支架上设置有线结构光检测模块，所述线结构光检测模块发射的激光束垂直射向待检物体，完成对待测物体的点云数据采集，其特征在于：以采样周期为单元，根据相似三角形原理，结合线结构光检测模块在Z轴方向的测量范围获得待测点的Z轴坐标，再结合线结构光检测模块在X轴方向的测量范围，利用等差数列公式获得待测点的X轴坐标，然后，根据线结构光检测模块的物理参数，结合采样周期的次数获得待测点的Y轴坐标，重构出三维点云数据，最后，根据线结构光检测模块的相机坐标系和世界地理坐标之间的空间夹角对重构的三维点云数据进行补偿调整，获取最终的重构数据。

2.根据权利要求1所述的高精度点云数据重构方法，其特征在于：记所述运动机构带动待测物体沿Y轴运动的移动距离极限为一次扫描，所述线结构光检测模块在一次扫描期间进行W次采样，共需要执行R次扫描，完成对待测物体的数据采集，则第一次扫描第w次采样时，第i个待测点的坐标信息为：

第u次扫描时，第w次采样时第i个点的坐标信息为：

其中，D₃表示线结构光检测模块在X轴方向的测量范围，n₂表示在X轴方向的测量范围内均匀分布的待测点的个数，n₁表示待测点的总数量，t₁表示采样周期，v₁表示运动机构沿Y轴的运动速度，△h表示线结构光检测模块在Z轴方向的测量范围，h₃表示线结构光检测模块在Z轴方向的测量范围对应在感光元件上的测量范围，h表示线结构光检测模块在Z轴方向的测量范围内的待测点对应在感光元件上的测量距离。

3.根据权利要求2所述的高精度点云数据重构方法，其特征在于：所述运动机构带动待测物体沿Y轴执行一次扫描，然后沿X轴移动D₃距离，再沿Y轴执行第二扫描，依此类推，执行R次扫描，完成对待测物体的数据采集。

4.根据权利要求2所述的高精度点云数据重构方法，其特征在于：

其中，h₁表示线结构光检测模块中相机的物距，f表示线结构光检测模块中相机的焦距。

5.根据权利要求2所述的高精度点云数据重构方法，其特征在于：记线结构光检测模块的相机坐标系为O-XYZ、世界坐标系为O₁-X₁Y₁Z₁，两者之间的空间夹角为θ_xyz，将其依次投影至XOY、XOZ、YOZ平面，则X₁轴投影至XOY平面成夹角θ_z，X₁轴与Z₁轴投影至XOZ平面成夹角θ_y，Z₁轴投影至YOZ平面成夹角θ_x，采用如下公式对重构后的三维点云数据进行补偿调整，

6.根据权利要求5所述的高精度点云数据重构方法，其特征在于：采用带有台阶且尺寸已知的物体放置在运动机构上，利用线结构光检测模块进行点云数据采集，然后根据点云数据采集的结果和物体的实际尺寸，计算夹角θ_x、θ_y、θ_z。