[发明专利]一种3D相机的标定装置和方法

权利要求书

1.一种3D相机的标定装置，其特征在于，包括标定板(110)、平移台(130)以及安装在所述平移台(130)上的线结构光激光器(140)，所述平移台(130)用于承载3D相机(150)，所述平移台(130)可相对所述标定板(110)靠近或远离，所述标定板(110)朝向所述平移台(130)的表面设置有可拆卸的凹槽结构(120)，所述凹槽结构(120)上开设有凹槽(122)。

2.根据权利要求1所述的3D相机的标定装置，其特征在于，所述平移台(130)包括步进电机、驱动控制板、丝杆导轨机构和基台，所述驱动控制板与所述步进电机电连接，所述步进电机与所述丝杆导轨机构传动连接，所述基台安装在所述丝杆导轨机构上。

3.根据权利要求1所述的3D相机的标定装置，其特征在于，所述凹槽结构(120)包括多个间隔均匀设置的组合块(121)，相邻两个所述组合块(121)之间形成所述凹槽(122)。

4.根据权利要求1所述的3D相机的标定装置，其特征在于，所述凹槽(122)为燕尾槽、三角形槽、矩形槽中的任一种。

5.一种3D相机的标定方法，其特征在于，采用权利要求1所述的3D相机的标定装置，包括：

控制所述平移台(130)靠近或远离所述标定板(110)，并在移动过程中，所述3D相机(150)采集多个所述凹槽(122)的断面数据；

提取所述断面数据中的断面轮廓点的坐标；

建立所述断面轮廓点的坐标与所述凹槽(122)的边缘点的坐标的方程组，求解出坐标转换矩阵系数。

6.根据权利要求5所述的3D相机的标定方法，其特征在于，所述控制所述平移台(130)靠近或远离所述标定板(110)，并在移动过程中，所述3D相机(150)采集多个所述凹槽(122)的断面数据的步骤，包括：

所述平移台(130)移动的范围为[Z₀，Z₁]，每次移动的距离为ΔZ，ΔZ为所述凹槽(122)的深度，所述平移台(130)移动一次，所述3D相机(150)采集一次所述凹槽(122)的断面数据，控制所述平移台(130)移动|Z₀-Z₁|的距离，所述3D相机(150)采集到|Z₀-Z₁|/ΔZ个所述断面数据。

7.根据权利要求5所述的3D相机的标定方法，其特征在于，所述建立所述断面轮廓点的坐标与所述凹槽(122)的边缘点的坐标的方程组，求解出坐标转换矩阵系数的步骤，包括：

第i个所述断面轮廓点的坐标为[u_i,v_i]，第i个所述凹槽(122)的边缘点的坐标为[x_i,y_i]，所述坐标转换矩阵系数为a₁₁～a₃₂，求解所述坐标转换矩阵系数a₁₁～a₃₂的方程组为：

8.根据权利要求5所述的3D相机的标定方法，其特征在于，所述控制所述平移台(130)靠近或远离所述标定板(110)的步骤之前，还包括：

调整所述线结构光激光器(140)的激光线射向未安装所述凹槽结构(120)的所述标定板(110)的表面；

调整所述3D相机(150)拍摄所述激光线、且使拍摄到的所述激光线处于最亮、最细的状态；

在所述标定板(110)上安装所述凹槽结构(120)，调整所述3D相机(150)和所述线结构光激光器(140)的位置，使所述3D相机(150)多个位置拍摄到的多张所述凹槽(122)的轮廓的高度相等。