[发明专利]一种焊缝三维重建方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种焊缝三维重建方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：对激光传感器捕获的焊缝图像进行图像处理，得到焊缝图像中的焊缝特征点在图像坐标系中的二维坐标；将焊缝特征点在图像坐标系中的二维坐标转换为焊缝特征点在相机坐标系中的三维坐标；根据预先标定的激光传感器到爬行机的第一旋转矩阵和第一位移矢量以及焊缝特征点在相机坐标系中的三维坐标，确定焊缝特征点在爬行机坐标系中的三维坐标；根据焊缝特征点在爬行机坐标系中的三维坐标，确定焊缝特征点在世界坐标系中的三维坐标，实现焊缝三维重建。该方法可以提高焊接工人的安全系数，及工作效率。

技术领域

本发明一般涉及三维重建领域，具体涉及一种焊缝三维重建方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着技术的发展，人工焊接技术慢慢被移动式爬行机焊接技术取代，尤其是野外焊接或高空焊接等其他焊接工人不易到的地方的焊接，都采用爬行机进行焊接。

在焊接工人不易到的地方采用移动式爬行机进行焊接之后，人们也不方便检查焊接的焊缝外观如何，焊接的焊缝质量如何等。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种焊缝三维重建方法、装置、设备及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种焊缝三维重建方法，包括：

对激光传感器捕获的焊缝图像进行图像处理，得到焊缝图像中的焊缝特征点在图像坐标系中的二维坐标；

将焊缝特征点在图像坐标系中的二维坐标转换为焊缝特征点在相机坐标系中的三维坐标；

根据预先标定的激光传感器到爬行机的第一旋转矩阵和第一位移矢量以及焊缝特征点在相机坐标系中的三维坐标，确定焊缝特征点在爬行机坐标系中的三维坐标；

根据焊缝特征点在爬行机坐标系中的三维坐标，确定焊缝特征点在世界坐标系中的三维坐标，实现焊缝三维重建。

在其中一个实施例中，爬行机上装配有视觉导航设备；

根据视觉导航设备，确定爬行机在世界坐标系中的三维位置坐标和姿态信息；

根据爬行机在世界坐标系中的三维位置坐标和姿态信息，确定爬行机坐标系到世界坐标系的第二旋转矩阵及第二位移矢量。

在其中一个实施例中，根据焊缝特征点在爬行机坐标系中的三维坐标，确定焊缝特征点在世界坐标系中的三维坐标的步骤包括：

根据爬行机坐标系到世界坐标系的第二旋转矩阵和第二位移矢量以及焊缝特征点在爬行机坐标系中的三维坐标，确定焊缝特征点在世界坐标系中的三维坐标。

在其中一个实施例中，视觉导航设备包括第二相机和惯性测量单元中的至少一者。

在其中一个实施例中，方法还包括：

对激光传感器进行标定及对激光传感器到爬行机进行标定。

在其中一个实施例中，对激光传感器到爬行机进行标定的步骤包括标定激光传感器到爬行机的第一旋转矩阵及第一位移矢量的参数。

在其中一个实施例中，激光传感器包括第一相机和激光发生器；

对激光传感器进行标定包括第一相机的标定和激光发生器的光平面标定，其中，第一相机的标定包括标定相机内外参数，光平面标定包括标定光平面方程的参数。

第二方面，本申请提供了一种焊缝三维重建装置，包括：

处理模块，用于对激光传感器捕获的焊缝图像进行图像处理，得到焊缝图像中的焊缝特征点在图像坐标系中的二维坐标；

转换模块，用于将焊缝特征点在图像坐标系中的二维坐标转换为焊缝特征点在相机坐标系中的三维坐标；