[发明专利]一种基于跟踪器的大型物体三维测量中LED标记的标定方法

摘要

本发明公开了一种基于跟踪器的大型物体三维测量中LED标记的标定方法，包括以下步骤：(1)用基于轨迹的LED标记匹配方法对LED标记进行匹配：所述的立体跟踪器观测所述的LED标记在立体跟踪器视场中的运动轨迹；将立体跟踪器两个相机中观测到的LED标记的轨迹进行匹配；根据匹配结果，测量LED标记在立体跟踪器坐标系中的三维坐标；(2)用基于棋盘格的LED标记标定方法进行LED标记的标定：将所述的LED标记在立体跟踪器坐标系中的三维坐标，转换到三维扫描仪的坐标系中，实现LED标记的标定。该方法LED标记匹配精确度高，能准确地寻找空间标定物的点特征，其标定精度和鲁棒性高，从而能够方便、准确地在三维测量中对LED标记进行标定。

主权项

1.一种基于跟踪器的大型物体三维测量中LED标记的标定方法，所采用的系统包括：一台包括两个工业相机和一台投影仪的三维扫描仪、一台包括两个工业相机的立体跟踪器，安装于三维扫描仪上的多个LED标记、GPU服务器；所述工业相机和投影仪分别经由千兆网线和USB接口连接到GPU服务器；其特征在于，所述方法包括：首先在三维扫描仪上安装多个LED标记，然后进行以下步骤：(1)用基于轨迹的LED标记匹配方法对LED标记进行匹配：所述的立体跟踪器观测所述的LED标记在立体跟踪器视场中的运动轨迹；将立体跟踪器两个相机中观测到的LED标记的轨迹进行匹配；根据匹配结果，测量LED标记在立体跟踪器坐标系中的三维坐标；(2)用基于棋盘格的LED标记标定方法进行LED标记的标定：将所述的LED标记在立体跟踪器坐标系中的三维坐标，转换到三维扫描仪的坐标系中，实现LED标记的标定；所述的基于轨迹的LED标记匹配方法，包括以下具体步骤：(1‑1)在t时刻，假设所述的三维扫描仪上的一个LED标记在所述的立体跟踪器坐标系中的坐标，记作其中n为LED标记的数量；将投影到立体跟踪器的两个相机中，在两个立体图像上，形成两个图像点，分别记作和(1‑2)假设在时间段T(t)＝{t|1≤t≤T₀}内，移动三维扫描仪，那么和将在立体跟踪器的两个立体图像序列中形成两条轨迹；(1‑3)基于上述轨迹，在所述的两个立体图像中，构建T(t)内LED标记的描述符，记作和(1‑4)同一个LED标记，根据极线几何约束原理，在两个立体图像中应该有相同的轨迹描述符，即应该与相等；因此，根据构建的LED标记描述符，即可匹配LED标记。