(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210954131.8
(22)申请日 2022.08.10
(71)申请人 武汉中观自动化科技有限公司
地址 430000 湖北省武汉市东湖新 技术开
发区光谷大道308号(凤凰园中路交汇
处)光谷动力节能环保产业园内6号楼
5层15号
(72)发明人 吴昊书 王晓南 成剑华 任关宝
(74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理
事务所(普通 合伙) 42231
专利代理师 罗晓声
(51)Int.Cl.
G01B 11/00(2006.01)
G01B 11/24(2006.01)
G01B 11/245(2006.01)G06T 7/73(2017.01)
G06T 7/80(2017.01)
(54)发明名称
一种三维激光扫描方法及系统
(57)摘要
本发明涉及一种三维激光扫描 方法及系统,
其通过设定一个初始标定点, 先扫描获得初始标
定点的真实坐标, 再根据待扫描物体的具体特征
参数, 调整扫描仪中两个扫描相机的基线, 并依
据之前获得的真实坐标得到调整后的扫描相机
的调整参数, 得到调整参数后便可以结合调整后
的基线长度, 对待测物体进行扫描。 相比于现有
技术, 本发 明提供的方法能够根据具体工况灵活
地调整相机基线, 并且能够基于初始标定点在调
整后快速地得到扫描相机在调整后的有关参数,
避免了复杂的校准过程, 具备很好的便捷性, 能
极大地提高扫描精度及效率。
权利要求书1页 说明书5页 附图4页
CN 115371549 A
2022.11.22
CN 115371549 A
1.一种三维激光扫描方法, 其特 征在于, 包括:
获取已标定扫描仪对应的初始标定点的真实坐标, 其中所述扫描仪包括两个扫描相
机;
根据待扫描物体的特 征参数调整两个所述扫描相机之间的基线长度;
使用调整后的所述扫描仪扫描所述初始标定点, 并获取调整后的所述初始标定点的像
素坐标;
根据所述像素坐标和所述真实坐标, 得到 两个所述扫描相机的调整参数;
根据所述调整参数及调整后的所述基线长度, 对所述待扫描物体进行扫描, 得到扫描
结果。
2.根据权利要求1所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述根据所述像素坐标和所
述真实坐标, 得到 两个所述扫描相机的调整参数, 包括:
根据所述像素坐标和所述真实坐标, 得到相机坐标系;
根据所述相机坐标系, 得到所述调整参数。
3.根据权利要求2所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述调整参数包括相机外
参。
4.根据权利要求2所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述获取已标定扫描仪对应
的初始标定点的真实坐标, 包括:
设置所述初始标定点;
分别获取 所述初始标定点对应两个所述扫描相机的两个初始像素坐标;
根据两个所述初始像素坐标 得到视差;
根据所述视 差得到所述初始标定点对应的检测深度;
根据所述检测深度及所述初始像素坐标, 得到所述初始标定点的所述真实坐标。
5.根据权利要求4所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述像素坐标和所述初始像
素坐标均为所述初始标定点的成像在像素坐标系中的坐标, 所述像素坐标系为二 维正交坐
标系, 所述像素坐标系所在的平面与所述扫描相机的成像平面重合。
6.根据权利要求5所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述相机坐标系为三维正交
坐标系, 所述相 机坐标系的原点与所述扫描相 机的光心重合, 所述相 机坐标系的一个坐标
轴与所述扫描相机的光轴重合。
7.根据权利要求1所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述待扫描物体的特征参数
包括所述待扫描物体的尺寸 值。
8.根据权利要求7所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述待扫描物体的特征参数
包括所述待扫描物体的目标扫描精度。
9.根据权利要求8所述的三维激光扫描方法, 其特征在于, 所述待扫描物体的特征参数
包括所述待扫描物体位于的环境 参数。
10.一种激光扫描系统, 其特征在于, 包括扫描仪和控制器, 所述扫描仪包括两个扫描
相机, 所述控制器包括存 储器和处 理器, 其中:
所述存储器, 用于存 储程序;
所述处理器, 与所述存储器耦合, 用于执行所述存储器 中存储的所述程序, 以实现上述
权利要求1至9中任一项所述 三维激光扫描方法中的步骤。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115371549 A
2一种三维激光扫描方 法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及激光扫描技 术领域, 尤其涉及一种三维激光扫描方法及系统。
背景技术
[0002]高端制造业的发展, 对产品质量有更高的要求, 因此对工业产品的质检效率也提
出了更高的要求, 特别是在激光扫描领域, 人们对三维激光扫描时的精度要求 也越来越高。
[0003]目前市面上存在一种基于双目成像理论研发的高精度三维激光扫描仪, 其具备两
个检测相机, 配合激光发射装置能够扫描出物体的三维坐标, 进 而完成物体的扫描。
[0004]但是, 现有的上述类型的扫描仪皆为固定机构, 即设备的尺寸、 体积、 重量固定, 无
法根据不同的被测物体或不同的工况进行调整, 例如无法针对精细零件缩短相机距离以提
高精度, 无法改变扫描仪的形状以伸入狭小空间内等, 若强行改变设备结构, 则又需要对相
机进行重新校准, 严重影响使用便捷性。
发明内容
[0005]有鉴于此, 有必要提供一种三维激光扫描方法及系统, 用以实现改变相机距离后
仍能快速 便捷地进行扫描。
[0006]为达到上述技术目的, 本发明采取了以下技 术方案:
[0007]第一方面, 本发明提供了一种三维激光扫描方法, 包括:
[0008]获取已标定扫描仪对应的初始标定点的真实坐标, 其中所述扫描仪包括两个扫描
相机;
[0009]根据待扫描物体的特 征参数调整两个所述扫描相机之间的基线长度;
[0010]使用调整后的所述扫描仪扫描所述初始标定点, 并获取调整后的所述初始标定点
的像素坐标;
[0011]根据所述像素坐标和所述真实坐标, 得到 两个所述扫描相机的调整参数;
[0012]根据所述调整参数及调整后的所述基线长度, 对所述待扫描物体进行扫描, 得到
扫描结果。
[0013]进一步的, 所述根据所述像素坐标和所述真实坐标, 得到两个所述扫描相机 的调
整参数, 包括:
[0014]根据所述像素坐标和所述真实坐标, 得到相机坐标系;
[0015]根据所述相机坐标系, 得到所述调整参数。
[0016]进一步的, 所述调整参数包括相机 外参。
[0017]进一步的, 所述获取已标定扫描仪对应的初始标定点的真实坐标, 包括:
[0018]设置所述初始标定点;
[0019]分别获取 所述初始标定点对应两个所述扫描相机的两个初始像素坐标;
[0020]根据两个所述初始像素坐标 得到视差;
[0021]根据所述视 差得到所述初始标定点对应的检测深度;说 明 书 1/5 页
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专利 一种三维激光扫描方法及系统
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