[发明专利]一种线激光3D相机系统全自动标定方法及装置

权利要求书

1.一种线激光3D相机系统全自动标定方法，其特征在于，包括：

获取第一圆盘标定板不同位姿的第一圆盘标定板图，利用所述第一圆盘标定板图标定线激光3D相机，得到内参、畸变系数和传感器倾斜角度；

获取第二圆盘标定板到线激光3D相机不同距离的第二圆盘标定板图和激光线图L2，利用所述激光线图L2和第二圆盘标定板图进行激光面标定，得到激光面参数、激光面相对相机坐标系的旋转向量和平移向量；

标定参数包括内参、畸变系数、传感器倾斜角度、激光面参数、激光面相对相机坐标系的旋转向量和平移向量；

获取网格板到线激光3D相机不同距离的激光线图L3，利用所述激光线图L3检验使用标定参数重建后三维坐标的误差，根据误差修正所述标定参数，得到修正后的标定参数。

2.根据权利要求1所述的线激光3D相机系统全自动标定方法，其特征在于，还包括：

通过自动曝光算法调整线激光3D相机拍摄不同位姿第一圆盘标定板图时的曝光时间，使每张第一圆盘标定板图亮度一致；

所述自动曝光算法包括：

预设灰度值范围，采用自适应阈值分割将第一圆盘标定板图中的第一圆盘标定板提取出来，取第一圆盘标定板上除黑色圆盘外的区域为前景；

计算前景中所有像素值均值T1，计算前景中所有像素值大于T1的像素点的均值T2；

若T2在所述预设的灰度范围内，则曝光时间符合要求；若T2不在所述预设的灰度范围内，则调整曝光时间，直到所述T2在所述预设的灰度范围内。

3.根据权利要求1所述的线激光3D相机系统全自动标定方法，其特征在于，所述获取第二圆盘标定板到线激光3D相机不同距离的第二圆盘标定板图和激光线图L2，包括：

调整线激光3D相机与第二圆盘标定板之间的位置，使激光线打在第二圆盘标定板的两行圆盘之间，且线激光3D相机能拍清第二圆盘标定板；

分别使第二圆盘标定板靠近和远离线激光3D相机，同时获取多张第二圆盘标定板图和激光线图L2；

其中，获取第二圆盘标定板图时进行补光，所述补光的光源与所述线激光3D相机的光源波长相同；激光线图L2为线激光3D相机发出的线激光打在第二圆盘标定板上的图片。

4.根据权利要求1所述的线激光3D相机系统全自动标定方法，其特征在于，所述获取网格板到线激光3D相机不同距离的激光线图L3，包括：

调整线激光3D相机与网格板之间的相对位置，使线激光3D相机发出的线激光平行于网格板上的网格参考线，在网格板靠近或远离线激光3D相机时激光线在网格板上的位置不变；

分别使网格板靠近和远离线激光3D相机，同时获取多张激光线图L3，记录每张激光线图L3获取时网格板和线激光3D相机之间的相对位置，所述激光线图L3为线激光3D相机发出的线激光打在网格板上的图片。

5.根据权利要求1所述的线激光3D相机系统全自动标定方法，其特征在于，所述利用所述第一圆盘标定板图标定线激光3D相机，得到内参、畸变系数和传感器倾斜角度，包括：

根据所述第一圆盘标定板图，使用沙姆相机标定法计算线激光3D相机的初始内参、初始畸变系数和初始传感器倾角，记录每张图片的每个特征点的重投影误差；

选择重投影误差较小的第一圆盘标定板图，使用沙姆相机标定法继续标定，选择重投影误差最小的一次标定结果为线激光3D相机的内参、畸变系数和传感器倾斜角度。