[发明专利]一种三维激光扫描系统的标定方法、装置和计算机设备

权利要求书

1.一种三维激光扫描系统的标定方法，其特征在于，所述三维激光扫描系统包括相机、激光发射器及具有台阶面的标定块，包括：

采用标定后的相机获取到所述具有台阶面的标定块的激光条纹；

提取出所述激光条纹的中心，针对各个台阶面的激光条纹进行分割，得到平面和垂直面的点集合；

通过所述平面和垂直面的点集合计算得到台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差；

采用台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差建立优化函数；

通过信赖域算法求解所述优化函数，得到激光平面的参数。

2.根据权利要求1所述的三维激光扫描系统的标定方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对所述相机进行标定，得到相机的内参数、外参数及畸变。

3.根据权利要求1所述的三维激光扫描系统的标定方法，其特征在于，所述提取出所述激光条纹的中心，针对各个台阶面的激光条纹进行分割，得到平面和垂直面的点集合，包括：

通过Steger算法提取出所述激光条纹的中心，针对各个台阶面的激光条纹进行分割；

采用霍夫直线拟合算法，拟合得到各个台阶的平面的点集合及垂直面的点集合。

4.根据权利要求3所述的三维激光扫描系统的标定方法，其特征在于，所述通过Steger算法提取出所述激光条纹的中心，包括：

通过Hessian矩阵计算得到激光条纹中心法线方向；

在激光条纹中心法线方向利用泰勒展开得到激光条纹的亚像素定位。

5.根据权利要求3所述的三维激光扫描系统的标定方法，其特征在于，所述通过所述平面和垂直面的点集合计算得到台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差，包括： 针对每个平面的点集合进行空间直线拟合，得到第一空间直线及第一空间直线的距离；通过第一空间直线的距离得到所述高度误差。

6.根据权利要求5所述的三维激光扫描系统的标定方法，其特征在于，所述通过所述平面和垂直面的点集合计算得到台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差，包括：

针对每个垂直面的点集合进行空间直线拟合，得到第二空间直线及第二空间直线的距离；

通过第二空间直线的距离得到所述宽度误差。

7.根据权利要求6所述的三维激光扫描系统的标定方法，其特征在于，所述采用台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差建立优化函数，包括：

建立平面度等式约束及空间点的距离不等式约束；

根据所述平面度等式约束、空间点的距离不等式约束及台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差建立优化函数。

8.一种三维激光扫描系统的标定装置，其特征在于，所述三维激光扫描系统包括相机、激光发射器及具有台阶面的标定块，包括：

激光条纹获取模块，用于采用标定后的相机获取到所述具有台阶面的标定块的激光条纹；

平面和垂直面的点集合获取模块，用于提取出所述激光条纹的中心，针对各个台阶面的激光条纹进行分割，得到平面和垂直面的点集合；

误差计算模块，用于通过所述平面和垂直面的点集合计算得到台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差；

优化函数建立模块，用于采用台阶面水平面间的高度误差、台阶面垂直面间的宽度误差建立优化函数；

参数获得模块，用于通过信赖域算法求解所述优化函数，得到激光平面的参数。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的三维激光扫描系统的标定方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的三维激光扫描系统的标定方法的步骤。