[发明专利]一种新型线结构光视觉系统及标定方法

权利要求书

1.一种新型线结构光视觉系统的标定方法，视觉系统包括激光发射器、导轨、相机及标定板，所述标定板在激光发射器的前方，标定板在相机的视野范围内，相机在导轨上移动；

其特征在于，包括如下步骤：

第一步，开启视觉系统中的相机和激光发射器，用相机采集至少20张线结构光打在标定板上的图片；

第二步，采用张氏标定法进行相机标定，获得相机的成像模型，并且对标定图像进行畸变校正，得到校正图像；

第三步，利用校正图像进行激光条纹直线拟合，得到像素坐标系下的拟合方程；

第四步，将像素坐标系下的拟合方程投影到相机坐标系得到线结构光反射平面的表达式；

第五步，利用张氏标定法中标定板平面为世界坐标系下z_w＝0条件的平面，求出相机坐标系下的靶标平面方程；

第六步，利用三面共线条件列出激光平面方程参数的矩阵方程，并用最小二乘法求解，得到激光平面方程，完成激光平面的标定。

2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述标定板为棋盘格。

3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述激光发射器发射的线结构光位于标定板的靶标平面上。

4.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，第五步中，张氏标定法中，相机坐标系(x,y,z)，世界坐标系(x_w,y_w,z_w)，则相机坐标系下的靶标平面方程：

A₁x+B₁y+C₁z+D₁＝0

其中，A₁、B₁、C₁、D₁为待求的方程系数。

5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，三面共线条件指的是空间中任意三个不同的平面具有共同交线，其三个面为目标平面、激光平面及感光平面，得到激光平面方程：

X＝(A,B,C)^T＝(K^TK)^-1K^TY，

其中，

i为表示第i张图片，n为图片的总数。

6.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述相机采集20-30张图片。