[发明专利]一种三维激光扫描方法及系统

说明书

本发明涉及一种三维激光扫描方法及系统，其通过设定一个初始标定点，先扫描获得初始标定点的真实坐标，再根据待扫描物体的具体特征参数，调整扫描仪中两个扫描相机的基线，并依据之前获得的真实坐标得到调整后的扫描相机的调整参数，得到调整参数后便可以结合调整后的基线长度，对待测物体进行扫描。相比于现有技术，本发明提供的方法能够根据具体工况灵活地调整相机基线，并且能够基于初始标定点在调整后快速地得到扫描相机在调整后的有关参数，避免了复杂的校准过程，具备很好的便捷性，能极大地提高扫描精度及效率。

技术领域

本发明涉及激光扫描技术领域，尤其涉及一种三维激光扫描方法及系统。

背景技术

高端制造业的发展，对产品质量有更高的要求，因此对工业产品的质检效率也提出了更高的要求，特别是在激光扫描领域，人们对三维激光扫描时的精度要求也越来越高。

目前市面上存在一种基于双目成像理论研发的高精度三维激光扫描仪，其具备两个检测相机，配合激光发射装置能够扫描出物体的三维坐标，进而完成物体的扫描。

但是，现有的上述类型的扫描仪皆为固定机构，即设备的尺寸、体积、重量固定，无法根据不同的被测物体或不同的工况进行调整，例如无法针对精细零件缩短相机距离以提高精度，无法改变扫描仪的形状以伸入狭小空间内等，若强行改变设备结构，则又需要对相机进行重新校准，严重影响使用便捷性。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种三维激光扫描方法及系统，用以实现改变相机距离后仍能快速便捷地进行扫描。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种三维激光扫描方法，包括：

获取已标定扫描仪对应的初始标定点的真实坐标，其中所述扫描仪包括两个扫描相机；

根据待扫描物体的特征参数调整两个所述扫描相机之间的基线长度；

使用调整后的所述扫描仪扫描所述初始标定点，并获取调整后的所述初始标定点的像素坐标；

根据所述像素坐标和所述真实坐标，得到两个所述扫描相机的调整参数；

根据所述调整参数及调整后的所述基线长度，对所述待扫描物体进行扫描，得到扫描结果。

进一步的，所述根据所述像素坐标和所述真实坐标，得到两个所述扫描相机的调整参数，包括：

根据所述像素坐标和所述真实坐标，得到相机坐标系；

根据所述相机坐标系，得到所述调整参数。

进一步的，所述调整参数包括相机外参。

进一步的，所述获取已标定扫描仪对应的初始标定点的真实坐标，包括：

设置所述初始标定点；

分别获取所述初始标定点对应两个所述扫描相机的两个初始像素坐标；

根据两个所述初始像素坐标得到视差；

根据所述视差得到所述初始标定点对应的检测深度；

根据所述检测深度及所述初始像素坐标，得到所述初始标定点的所述真实坐标。

进一步的，所述像素坐标和所述初始像素坐标均为所述初始标定点的成像在像素坐标系中的坐标，所述像素坐标系为二维正交坐标系，所述像素坐标系所在的平面与所述扫描相机的成像平面重合。

进一步的，所述相机坐标系为三维正交坐标系，所述相机坐标系的原点与所述扫描相机的光心重合，所述相机坐标系的一个坐标轴与所述扫描相机的光轴重合。

进一步的，所述待扫描物体的特征参数包括所述待扫描物体的尺寸值。