[发明专利]一种基于结构光的点云数据拼接方法和系统

说明书

本申请涉及非接触三维扫描技术领域，具体而言，涉及一种基于结构光的点云数据拼接方法和系统，一定程度上可解决基于精密模组搭载线激光传感器所获取的三维点云数据与真实点云数据之间存在误差的问题。所述基于结构光的点云数据拼接方法，包括：对被测物体局部区域多次投射结构光；获取第一视场和第二视场的多个局部结构光图像，其中，将被测物体所处的视场分为第一视场和第二视场，所述第一视场与所述第二视场之间存在重叠部分；当从所述第一视场和所述第二视场获取的局部结构光图像能够构成被测物体的完整结构光图像时，基于所述重叠部分的局部结构光图像对第一视场和第二视场获取的局部结构光图像进行拼接，得到所述被测物体的完整点云数据。

技术领域

本申请涉及非接触三维扫描技术领域，具体而言，涉及一种基于结构光的点云数据拼接方法和系统。

背景技术

手机中框作为手机的框架，支撑整部手机，手机中框的加工精度在很大程度上影响着手机的品控。为了提高手机的品控，必然需要对手机中框的尺寸进行测量，如测量手机中框的内长宽、拐角轮廓度和位置度等。

现有技术常采用基于精密模组搭载线激光传感器获取被测物体(如手机中框)的完整点云数据，具体是：将被测物体固定在载台上，控制精密模组的运动轴驱动载台靠近并经过线激光传感器的扫描区域，将线激光传感器扫描获得的单帧点云沿运动轴的运动方向进行拼接，得到被测物体的点云数据，进而基于被测物体的点云数据进行尺寸测量。

但由于线激光传感器和精密模组的复杂结构，存在一些机械装置和动力系统的调整误差，这些误差直接导致扫描获得的单帧点云不能平滑地、精准地拼接在一起，使得拼接得到的三维点云数据与真实点云数据之间存在误差，进而不利于测量物体的真实尺寸。

发明内容

为了解决基于精密模组搭载线激光传感器所获取的三维点云数据与真实点云数据之间存在误差的问题，本申请提供了一种基于结构光的点云数据拼接方法和系统。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种基于结构光的点云数据拼接方法，所述方法包括：

对被测物体局部区域多次投射结构光；

获取第一视场和第二视场的多个局部结构光图像，其中，将所述被测物体所处的视场分为所述第一视场和所述第二视场，所述第一视场与所述第二视场之间存在重叠部分；

当从所述第一视场和所述第二视场获取的局部结构光图像能够构成被测物体的完整结构光图像时，基于所述重叠部分的局部结构光图像对所述第一视场和所述第二视场获取的局部结构光图像进行拼接，得到所述被测物体的完整点云数据。

在一些实施例中，基于所述重叠部分的局部结构光图像对所述第一视场和所述第二视场获取的局部结构光图像进行拼接，得到所述被测物体的完整点云数据，进一步包括：

将所述第一视场和所述第二视场获取的局部结构光图像进行解码，得到所述第一视场对应的第一点云数据和所述第二视场对应的第二点云数据；

将所述第一点云数据与所述第二点云数据转换到同一坐标系后，基于所述第一点云数据与所述第二点云数据之间的重叠点云数据，对所述第一点云数据和所述第二点云数据进行拼接，得到所述被测物体的完整点云数据，其中，所述重叠点云数据基于所述重叠部分的局部结构光图像获取。

在一些实施例中，基于所述重叠部分的局部结构光图像对所述第一视场和所述第二视场获取的局部结构光图像进行拼接，得到所述被测物体的完整点云数据，进一步包括：

基于所述重叠部分的结构光图像所对应的点云对第一视场坐标系和第二视场坐标系进行外参标定，标定后将所述第一视场和所述第二视场获取的局部结构光图像进行拼接，得到所述被测物体的完整数据点云。

在一些实施例中，对被测物体局部区域多次投射结构光，进一步包括：