[发明专利]用于校正激光测量装置的方法及其系统

摘要

一种激光测量装置的校正方法及其系统，适于校正包括激光投光单元以及图像撷取单元的激光测量装置，包括下列步骤。提供包括至少一狭缝以及多个特征点的校正板。调整校正板与激光投光单元的相对位置，使激光投光单元所投射的激光得以通过狭缝。利用图像撷取单元拍摄校正板，以产生校正板图像。将校正板图像进行处理，以取得分别对应于各所述特征点于相机坐标系的相机坐标。之后，根据各所述特征点的相机坐标以及各所述特征点于真实坐标系的真实坐标，计算多个校正参数，据以取得激光测量装置所产生的测量物图像中的测量物于真实坐标系的真实坐标。 1

主权项

1.一种激光测量装置的校正方法，其特征在于，用于校正具有激光投光单元以及图像撷取单元的激光测量装置，包括：

提供单一个校正板，其中该校正板包括至少一狭缝以及多个特征点；

调整该校正板与该激光投光单元的相对位置，使该激光投光单元所投射的激光得以同时通过各所述狭缝，其中该激光与各所述狭缝共面；

利用该图像撷取单元拍摄该校正板，以产生校正板图像；

将该校正板图像进行处理，以取得分别对应于该校正板图像中各所述特征点于相机坐标系的相机坐标；以及

根据各所述特征点的相机坐标以及各所述特征点于真实坐标系的真实坐标，计算多个校正参数，据以取得该激光测量装置所产生测量物图像中的测量物于该真实坐标系的真实坐标。

2.根据权利要求1所述的激光测量装置的校正方法，其特征在于，将该校正板图像进行处理，以取得分别对应于该校正板图像中各所述特征点于该相机坐标系的相机坐标的步骤包括：

根据该图像撷取单元的多个变形参数，针对该校正板图像进行反扭曲运算，以产生反扭曲校正板图像，并且检测该反扭曲校正板图像中的所述特征点，以取得各所述特征点的相机坐标；也可以是

检测该校正板图像中各所述特征点，并且根据该图像撷取单元的所述变形参数，针对所述特征点进行该反扭曲运算，以取得各所述特征点的相机坐标。

3.根据权利要求2所述的激光测量装置的校正方法，其特征在于，根据各所述特征点的相机坐标以及各所述特征点于该真实坐标系的真实坐标，计算所述校正参数，据以取得该激光测量装置所产生该测量物图像中的该测量物于该真实坐标系的真实坐标的步骤包括：

针对各所述特征点的相机坐标以及各所述特征点的真实坐标，进行回归运算，以产生所述校正参数，其中所述校正参数组成回归矩阵；

根据所述变形参数，将该测量物图像进行该反扭曲运算，以产生反扭曲测量物图像；以及

根据该回归矩阵，将该反扭曲测量物图像中测量点的相机坐标进行仿射运算，以取得该测量点的真实坐标。

4.根据权利要求2所述的激光测量装置的校正方法，其特征在于，在将该校正板图像进行处理，以取得分别对应于各所述特征点于该相机坐标系的相机坐标的步骤后，该激光测量装置的校正方法还包括：

划分该校正板图像为多个校正区域；以及

取得各所述特征点所对应的校正区域。

5.根据权利要求4所述的激光测量装置的校正方法，其特征在于，根据各所述特征点的相机坐标以及各所述特征点于该真实坐标系的真实坐标，计算所述校正参数，据以取得该激光测量装置所产生该测量物图像中的该测量物于该真实坐标系的真实坐标的步骤包括：

针对各所述校正区域内的特征点的相机坐标以及各所述校正区域内的特征点的真实坐标，分别进行回归运算，以产生各所述校正区域所对应的校正参数，其中各所述校正区域所对应的校正参数分别组成的回归子矩阵；

根据所述变形参数，将该测量物图像进行该反扭曲运算，以产生反扭曲测量物图像；

根据该反扭曲测量物图像中测量点的相机坐标，取得测量回归子矩阵，其中该测量回归子矩阵为该测量物图像中该测量点所对应的回归子矩阵；以及

根据该测量回归子矩阵，将该反扭曲测量物图像中该测量点的相机坐标进行仿射运算，以取得该测量点的真实坐标。

6.一种激光测量装置的校正系统，用于校正包括激光投光单元以及图像撷取单元的激光测量装置，其特征在于，包括：

单一个校正板，其中该校正板包括至少一狭缝以及多个特征点，该激光投光单元所投射的激光得以同时通过各所述狭缝，其中该激光与各所述狭缝共面；

图像处理装置，耦接至该激光测量装置，当该图像撷取单元拍摄该校正板以产生校正板图像时，该图像处理装置将该校正板图像进行处理，以取得分别对应于该校正板图像中各所述特征点于相机坐标系的相机坐标，以及根据各所述特征点的相机坐标以及各所述特征点于真实坐标系的真实坐标，计算多个校正参数，据以取得该激光测量装置所产生测量物图像中的测量物于该真实坐标系的真实坐标。

7.根据权利要求6项所述的激光测量装置的校正系统，其特征在于，该图像处理装置根据该图像撷取单元的多个变形参数，针对该校正板图像进行反扭曲运算，以产生反扭曲校正板图像，并且检测该反扭曲校正板图像中的所述特征点，以取得各所述特征点的相机坐标；也可以是

该图像处理装置检测该校正板图像中各所述特征点，并且根据该图像撷取单元的所述变形参数，针对所述特征点进行该反扭曲运算，以取得各所述特征点的相机坐标。

8.根据权利要求7所述的激光测量装置的校正系统，其特征在于，

该图像处理装置针对各所述特征点的相机坐标以及各所述特征点的真实坐标，进行回归运算，以产生所述校正参数，其中所述校正参数组成回归矩阵，

该图像处理装置又根据所述变形参数，将该测量物图像进行该反扭曲运算，以产生反扭曲测量物图像，以及

该图像处理装置根据该回归矩阵，将该反扭曲测量物图像中测量点的相机坐标进行仿射运算，以取得该测量点的真实坐标。

9.根据权利要求7所述的激光测量装置的校正系统，其特征在于，该图像处理装置划分该校正板图像为多个校正区域，以及取得各所述特征点所对应的各所述校正区域。

10.根据权利要求9所述的激光测量装置的校正系统，其特征在于，

该图像处理装置针对各所述校正区域内的特征点的相机坐标以及各所述校正区域内的特征点的真实坐标，分别进行回归运算，以产生各所述校正区域所对应的校正参数，其中各所述校正区域所对应的校正参数分别组成的回归子矩阵，

该图像处理装置又根据所述变形参数，将该测量物图像进行该反扭曲运算，以产生反扭曲测量物图像，

该图像处理装置再根据该反扭曲测量物图像中测量点的相机坐标，取得测量回归子矩阵，其中该测量回归子矩阵为该反扭曲测量物图像中该测量点所对应的回归子矩阵，以及

该图像处理装置根据该测量回归子矩阵，将该反扭曲测量物图像中该测量点的相机坐标进行仿射运算，以取得该测量点的真实坐标。