[发明专利]一种立体标靶及其三维彩色数字化系统标定方法

权利要求书

1.一种立体标靶，其特征在于，包括:

第一子标靶以及第二子标靶；其中，

所述第一子标靶包括一个平面，所述平面的表面包含规则排布的第一非编码标志点；

所述第二子标靶包括至少两个平面，包述至少两个平面包含多个随机排布的第二非编码标志点。

2.根据权利要求1所述的立体标靶，其特征在于，所述第一非编码标志点内部包括相对较小的同心标志点。

3.根据权利要求2所述的立体标靶，其特征在于，所述第一非编码标志点包括基准点和定位点，所述基准点与所述定位点的同心标志点的灰度不同。

4.一种三维彩色数字化系统的标定方法，利用设置在底座上的如权1～4任一所述的立体标靶，对三维彩色数字化系统进行标定，所述三维彩色数字化系统包括彩色三维传感器以及深度相机，其特征在于，包括：

利用彩色三维传感器以及深度相机对所述第一子标靶进行多视角采集，并根据所采集的多视角图像计算所述彩色三维传感器的内外参数以及相对于机械臂坐标系的变换矩阵H_lm和H_im；

利用彩色三维传感器对所述第二子标靶进行多视角采集，并根据所采集的多视角图像对所述第二子标靶进行重建，基于重建结果构建所述底座坐标系。

5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于：

所述三维彩色数字化系统还包括与所述彩色三维传感器以及深度相机连接的机械臂，所述机械臂与底座连接；

所述相对于另一坐标系的变换矩阵指的是相对于所述机械臂坐标系的变换矩阵。

6.根据权利要求5所述的标定方法，其特征在于，进一步基于所述构建的底座坐标系计算所述机械臂底座坐标系与所述底座坐标系之间的变换矩阵H_ba。

7.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于，利用所述三维传感器环绕所述立体标靶进行圆周运动，在不同旋转角度下重建所述第二子标靶，并基于重建结果进行全局匹配优化以得到所述第二子标靶的变换关系。

8.根据权利要求7所述的标定方法，其特征在于，利用全局最小二乘优化法计算所述圆周运动的圆轨迹中心，并基于所述圆轨迹中心计算所述三维传感器坐标系相对于所述底座坐标系的变换关系。

9.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质用于存储算法程序，所述算法程序可以被处理器调用以执行如权利要求5～9任一项的标定方法。