[发明专利]基于激光扫描仪标定线阵相机的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种线阵相机的标定方法，尤其涉及一种基于激光扫描仪标定线阵相机的系统及方法。 

背景技术

随着三维空间信息服务的日益普及，人们对虚拟现实的逼真性要求越来越高，三维测量技术也越来越受关注。目前，三维测量技术主要通过线阵相机获取被测目标物的图像，并进一步通过解算相机的内方位元素来重建被测目标物的绝对三维坐标，解算相机内方位元素的过程即称为相机的标定，由于在动态拍摄时线阵相机和目标物之间的相对位置不断变化，传统的相机标定技术需要设计靶标，分析靶标上的特征线在影像中的分布，确定把标语相机的相对位置关系，进而标定相机的内方位元素，这种方法不仅需要大量的运算量，而且标定精度也难以保证。 

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种降低相机标定的工作量、相机标定精度高的线阵相机的标定系统及方法。 

一种基于激光扫描仪标定线阵相机的系统，包括一承载装置、一激光扫描仪以及一解算装置，所述激光扫描仪安装在所述承载装置上，所述承载装置上装设有一支架，所述支架上用于固定一线阵相机，所述激光扫描仪位于所述线阵相机的下方，所述激光扫描仪的激光扫描方向和线阵相机的镜头方向平行，且所述激光扫描仪和线阵相机的节点在同一竖直直线上，所述激光扫描仪扫描获取一被测目标物体的点云数据，所述线阵相机拍摄所述激光扫描仪所扫描的位置以获取所述被测目标物的图像数据，所述解算装置用于接收点云数据和图像数据，并对接收的数据进行特征匹配，以及根据接收的数 据运算出所述线阵相机的内方位元素。 

一种基于激光扫描仪标定线阵相机的方法，包括： 

通过一激光扫描仪获取一被测目标物体的点云数据； 

通过一待标定的线阵相机拍摄所述激光扫描仪所扫描的位置以获取所述被测目标物的图像数据，其中所述激光扫描仪的扫描方向和线阵相机的镜头方向平行且所述激光扫描仪和线阵相机的节点在同一竖直直线上；以及 

通过一解算装置接收所述点云数据和图像数据，并对接收的数据进行特征匹配，以及根据接收的数据运算出所述线阵相机的内方位元素。 

所述基于激光扫描仪标定线阵相机的系统及方法通过使所述激光扫描仪的激光扫描方向和代标定的线阵相机的镜头方向平行，且两者的节点在同一竖直直线上，并通过所述解算装置对获取的点云数据和图像数据进行特征匹配，得到具有相同特征的点云数据和图像数据，并根据所述点云数据和图像数据来标定线阵相机的内方位元素，无需设计标定标靶即可标定线阵相机的内方为元素，降低了线阵相机标定的运算量，且具有较高的标定精度。 

附图说明

图1为本发明基于激光扫描仪标定线阵相机的系统的较佳实施方式的结构示意图。 

图2为本发明基于激光扫描仪标定线阵相机的及方法的较佳实施方式的流程图。 

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。 

请参考图1，本发明基于激光扫描仪标定线阵相机的系统1的较佳实施方式包括一承载装置10、一激光扫描仪12、一过滤板14及一解算装置18，所述基于激光扫描仪标定线阵相机的系统1用于对一线阵相机16进行标定，所述相机16用于在三维测量过程中获取一被测目标物体的图像。 

所述激光扫描仪12、过滤板14及线阵相机16均安装在所述承载装置12上，其中，所述激光扫描仪12安装在所述承载装置10的表面，所述承载装置10上竖直固定有一支架15，所述支架15固定在激光扫描仪12的周围， 所述过滤板14固定在所述支架15上，位于所述激光扫描仪12的上方。 

所述过滤板14包括一第一平板141、一第二平板142、一第三平板143及多个调节螺母144，所述第一、第二及第三平板141-143从下到上依次叠置，且通过所述多个调节螺母144固定在一起，所述多个调节螺母144分布在所述过滤板14的不同位置。所述线阵相机16固定在所述第三平板143上，所述线阵相机16的镜头方向与所述激光扫描仪12的激光扫描线平行，且两者的节点(即所述激光扫描仪12的扫描中心以及所述线阵相机的光学中心)在同一竖直直线上。在其他事实方式中，所述线阵相机16也可通过悬吊的方式固定在所述激光扫描仪12的上方，所述线阵相机16也可安装在所述激光扫描仪12的下方，只要使所述线阵相机16的镜头方向以及激光扫描仪12的激光扫描方向平行，且两者的节点在同一竖直直线即可。