[发明专利]一种激光器光平面的获取方法及应用

权利要求书

1.一种激光器光平面的获取方法，其特征在于：

激光器的前方设置平面靶标，激光器照射平面靶标产生激光条，靶标能前后移动以得到激光器在不同工作距下的激光条；所述平面靶标包括两部分，一部分未设置标记点，另一部分设有标记点；

固定相机位置，令相机能采集到不同工作距时靶标上的激光条；

从未设置标记点部分的靶标处获取的图像中，以整根激光条图像灰度分布的对称程度确定激光器的工作距范围d1～d2；

所述激光器光平面的获取方法为：

激光器向靶标投射激光条，所述相机采集激光条图像；

基于d1～d2将激光器的工作距分为三段，第一段≤d1，第二段介于d1～d2之间，第三段≥d2；

对于第二段，获取不同工作距下激光条图像的光条中心线，基于光条中心线上的多个特征点的三维坐标拟合光平面，记为第二段工作距内的激光器光平面；

对于第一段，获取不同工作距下激光条图像的两侧边缘线，分别以两侧边缘线上特征点的三维坐标拟合出两个光平面，记为第一段工作距内的激光器光平面；

对于第三段，获取工作距内的激光器光平面的方法同第一段。

2.如权利要求1所述激光器光平面的获取方法，其特征在于：

所述确定激光器的工作距范围d1～d2的方法为：

以预设步长依次调整靶标与激光器之间距离，采集不同距离时激光器在靶标上形成的激光条图像；

沿着激光条长度方向在激光条任一边缘上选择多个检测点，各检测点先取其所在位置处激光条边缘的切线，再取切线的垂线，垂线在激光条宽度方向上贯穿激光条；取所述垂线经过激光条上各像点的灰度值；通过统计分析方法计算图像灰度的偏度值以表征激光条灰度分布的对称程度，记整根激光条上全部检测点所对应偏度值的绝对值中最大、最小、中值或平均值为评估参数；

选取评估参数不在预设范围内时所对应的靶标与激光器之间距离的临界值为所述激光器工作距范围的临界点d1、d2。

3.如权利要求1所述激光器光平面的获取方法，其特征在于：激光器光平面的计算方法为：对于靶标的每个位姿，通过PNP方法计算相机坐标系与靶标坐标系的旋转平移关系；再将光条中心线或者边缘线上特征点在靶标坐标系下的坐标转换到相机坐标系；最后将多个位姿下光条中心线或边缘线上特征点在相机坐标系下的坐标进行平面拟合，得到激光器光平面。

4.如权利要求1所述激光器光平面的获取方法，其特征在于：所述平面靶标的两部分为左右或上下分布，或者设有标记点的部分围绕在未设置标记点部分的外侧。

5.如权利要求1所述激光器光平面的获取方法，其特征在于：在第一段、第二段、第三段内，移动靶标获取不同工作距下激光条图像的次数为2～20次。

6.如权利要求2所述激光器光平面的获取方法，其特征在于：所述预设步长为5～30cm。

7.利用如权利要求1所述获取方法提供激光器光平面的方法，其特征在于：

首先，假定激光器距待测物的距离位于第二段，利用第二段工作距内的激光器光平面计算待测物与激光器的实际距离；

其次，判断实际距离位于第几段，对应提供各段对应的激光器光平面。