CN109407613B - 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109407613B CN109407613B CN201810999159.7A CN201810999159A CN109407613B CN 109407613 B CN109407613 B CN 109407613B CN 201810999159 A CN201810999159 A CN 201810999159A CN 109407613 B CN109407613 B CN 109407613B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calibration unit
- coordinates
- point
- image
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35349—Display part, programmed locus and tool path, traject, dynamic locus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本申请涉及一种三维扫描转台调节方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标;将所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应;根据所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度;根据所述转轴旋转角度调整转台角度。根据采集到的图像自动计算转轴旋转角度,然后进行调整,能够更加精确的计算得到旋转的角度,使转台的调整更加的精准。
Description
技术领域
本申请涉及三维扫描打印技术领域,特别是涉及一种三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
三维扫描仪用于采集并分析物体或环境的几何构造和外观数据,并将采集到的数据进行三维重建,得到被扫描物体的三维数字模型。这些三维数字模型将被应用于工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等技术领域。
在牙齿三维扫描仪中,通常希望转台的初始位置是正对扫描头的,这样既方便标定过程中,标定位置的选取,也方便牙模朝向的确定。目前的传统技术,是手动调节转台,使转台的初始位置正对扫描头,记录转动角度,之后重复使用。这样调整增大了操作人员的工作量,并且由于手动调整是通过人眼进行观察,不能保证调整的精确度。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够精确调整转台角度的三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种三维扫描转台的调节方法,所述方法包括:获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标;将所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应;根据所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度;根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
在其中一个实施例中,所述将所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应包括:在所述标定单元图像的标定单元各个点的坐标中,获取标定单元标记点坐标以及标定单元特殊标记点坐标;根据所述标定单元特殊标记点坐标,将标定单元图像中的所述标定单元标记点坐标与所述标定单元标记点的实际坐标一一对应。
在其中一个实施例中,所述根据所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度包括:根据标定单元图像中的所述标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,计算所述标定单元相对相机的旋转参数;根据所述标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
在其中一个实施例中,所述根据标定单元图像中的所述标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,计算所述标定单元相对相机的旋转参数包括:将标定单元所有标记点的实际坐标与相应标定单元图像中的标定单元标记点坐标做差,得到所有标记点坐标差值;计算所有标记点坐标差值的范数,得到所有标记点的范数;计算所有标记点的范数的平方后求和,得到所述标定单元相对相机的旋转参数。
在其中一个实施例中,所述标定单元包括:平板,所述平板上设置有标记点以及特殊标记点;所述标记点坐标包括:标定单元上标记点位置的坐标;所述特殊标记点坐标包括:标定单元上特殊标记的标记点位置的坐标。
在其中一个实施例中,所述根据所述转轴旋转角度调整转台角度之后包括:获取调整转台角度后的标定单元的图像,并计算转轴旋转角度;根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
在其中一个实施例中,所述根据所述转轴旋转角度调整转台角度包括:将所述转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较;若所述转轴旋转角度小于预设旋转角度时,完成扫描转台的调节;若所述转轴旋转角度大于等于预设旋转角度时,则根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
一种三维扫描转台的调节装置,所述装置包括:获取模块,用于获取转台上放置的标定单元图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标;映射模块,用于将所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应;计算模块,用于根据所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度;调整模块,用于根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
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,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种所述的方法的步骤。
上述三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质,通过获取转台上的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。再将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应,通过相对应的标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标计算转轴旋转角度,最后根据转轴旋转角度调整转台的角度。根据采集到的图像自动计算转轴旋转角度,然后进行调整,能够更加精确的计算得到旋转的角度,使转台的调整更加的精准。
附图说明
图1为一个实施例中三维扫描转台调节方法的流程示意图;
图2为一个实施例中计算转轴旋转角度方法的流程示意图;
图3为另一个实施例中三维扫描转台调节方法的流程示意图;
图4为一个实施例中三维扫描转台调节装置的结构框图;
图5为一个实施例中映射模块的结构框图;
图6为一个实施例中计算模块的结构框图;
图7为一个实施例中旋转参数计算单元的结构框图;
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
附图标记:获取模块100、映射模块200、坐标获取单元210、映射单元220、计算模块300、旋转参数计算单元310、差值计算子单元311、范数计算子单元312、旋转参数计算子单元313、旋转角度计算单元320、调整模块400、比较模块500。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
三维扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,通过测量空间物体表面点的三维坐标值,得到物体表面的点云信息,并转化为计算机可以直接处理的三维模型,又称为“实景复制技术”。三维扫描技术是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术,主要用于对物体空间外形和结构进行扫描,以获得物体表面的空间坐标,用软件来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型,这些模形具有相当广泛的应用。三维激光扫描仪按照不同工作原理分类,可分为脉冲测距法(时间差测距法)和三角测量法。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种三维扫描转台调节方法,包括以下步骤:
步骤S102,获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。
具体地,标定单元包括:平板,平板上设置有标记点以及特殊标记点。优选的,标定单元可以为标定板。标定单元只需能够通过标记点以及特殊标记点对转台位置进行标定即可,本实施例不对标定单元做具体限定。在标定三维扫描仪转台的初始位置时,首先将标定单元固定在三维扫描仪的转台上,通过扫描仪的扫描头中任意相机获取转台上标定单元的图像。基于获取到的标定单元的图像,在标定单元的图像上建立第一坐标系,并在第一坐标系内,计算标定单元图像中的标定单元在第一坐标系中的坐标。第一坐标系为三维坐标系。
步骤S104,将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应。
具体地,标定单元各个点的实际坐标为:基于标定单元,以真实的标定单元为基准,在真实的标定单元上建立第二坐标系,并在第二坐标系内,计算真实的标定单元的各个点在第二坐标系中的坐标。第二坐标系为三维坐标系。将标定单元图像中标定单元各个点在第一坐标系中的坐标与相应位置真实的标定单元各个点在第二坐标系中的坐标进行一一对应。更具体的,在标定单元图像的标定单元各个点的坐标中,获取标定单元标记点坐标以及标定单元特殊标记点坐标;标记点坐标包括:标定单元上标记点位置的坐标;特殊标记点坐标包括:标定单元上特殊标记的标记点位置的坐标。根据标定单元特殊标记点坐标,将标定单元图像中的标定单元标记点坐标与标定单元标记点的实际坐标一一对应。例如,标定单元为平板上设置点阵的标定板。在标定单元的点阵中存在四个点用圆圈进行特殊标记。点阵中的点为标定单元的标定点,点阵中用圆圈进行特殊标记的点为标定单元的特殊标记点。根据点阵中用圆圈进行特殊标记的点坐标,将标定单元图像中标定单元点阵的各个点坐标与标定单元点阵的各个点实际坐标一一对应。
步骤S106,根据标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
具体地,根据标定单元图像中的标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,计算标定单元相对相机的旋转参数;根据标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。其中,标定单元相对相机的旋转参数为矩阵形式的参数,标定单元相对相机的最佳旋转参数为矩阵形式的参数。通过标定单元图像中的标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,还能够计算的到标定单元相对相机的位移。其中标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的位移,是在三维扫描仪的空间坐标系下的旋转参数以及位移。
步骤S108,根据转轴旋转角度调整转台角度。
具体地,根据计算得到的转轴旋转角度,将转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较,若转轴旋转角度小于预设旋转角度时,完成扫描转台的调节;若转轴旋转角度大于等于预设旋转角度时,则根据所述转轴旋转角度调整转台角度。根据计算到的转轴的的旋转角度,将转台旋转相应的角度,使转台的初始位置正对扫描头。
上述三维扫描转台的调节方法,通过获取转台上的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。再将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应,通过相对应的标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标计算转轴旋转角度,最后根据转轴旋转角度调整转台的角度。根据采集到的图像自动计算转轴旋转角度,然后进行调整,能够更加精确的计算得到旋转的角度,使转台的调整更加的精准。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种计算转轴旋转角度方法,包括以下步骤:
步骤S202,将标定单元所有标记点的实际坐标与相应标定单元图像中的标定单元标记点坐标做差,得到所有标记点坐标差值。
具体地,获取标定单元所有标记点的实际坐标,再获取标定单元图像中标定单元所有标记点的坐标。用标定单元所有标记点的实际坐标减去相应标定单元图像中标定单元标记点的坐标,得到所有标记点的坐标差。
步骤S204,计算所有标记点坐标差值的范数,得到所有标记点的范数。
步骤S206,计算所有标记点的范数的平方后求和,得到标定单元相对相机的旋转参数。
在其中一个实施例中,步骤S202-步骤S206计算标定单元相对相机的旋转参数的方程为:
E(R,T)=∑i||K[R|T]Qi-Pi||2
其中,Qi为标定单元第i个标记点的实际坐标;Pi为标定单元图像中标定单元第i个标记点的坐标;K为扫描头相机的内参;R为标定单元相对相机的旋转参数;T标定单元相对相机的位移。使用非线性优化器优化,使得计算标定单元相对相机的旋转参数的方程能量最小。
步骤S208,根据标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
在其中一个实施例中,计算转轴旋转角度的方程为:
ΔR=R**R-1
其中,R*为标定单元相对相机的最佳旋转参数;R-1为标定单元相对相机的旋转参数的逆矩阵;ΔR为转轴旋转角度。在转轴方向已知的情况下,计算转轴旋转角度,通过根据转轴旋转角度调整转台,使转台的初始位置正对扫描头。
上述计算转轴旋转角度方法,能够准确的计算标定单元相对扫描头的旋转参数,并进一步确定转轴旋转角度。基于精准的旋转角度,使初始位置的确定更加的精准。
在一个实施例中,如图3所示,提供了一种三维扫描转台调节方法,包括以下步骤:
步骤S302,获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。
具体地,标定单元包括:平板,平板上设置有标记点以及特殊标记点。优选的,标定单元可以为标定板。标定单元只需能够通过标记点以及特殊标记点对转台位置进行标定即可,本实施例不对标定单元做具体限定。在标定三维扫描仪转台的初始位置时,首先将标定单元固定在三维扫描仪的转台上,通过扫描仪的扫描头中任意相机获取转台上标定单元的图像。基于获取到的标定单元的图像,在标定单元的图像上建立第一坐标系,并在第一坐标系内,计算标定单元图像中的标定单元在第一坐标系中的坐标。第一坐标系为三维坐标系。
步骤S304,将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应。
具体地,标定单元各个点的实际坐标为:基于标定单元,以真实的标定单元为基准,在真实的标定单元上建立第二坐标系,并在第二坐标系内,计算真实的标定单元的各个点在第二坐标系中的坐标。第二坐标系为三维坐标系。将标定单元图像中标定单元各个点在第一坐标系中的坐标与相应位置真实的标定单元各个点在第二坐标系中的坐标进行一一对应。更具体的,在标定单元图像的标定单元各个点的坐标中,获取标定单元标记点坐标以及标定单元特殊标记点坐标;标记点坐标包括:标定单元上标记点位置的坐标;特殊标记点坐标包括:标定单元上特殊标记的标记点位置的坐标。根据标定单元特殊标记点坐标,将标定单元图像中的标定单元标记点坐标与标定单元标记点的实际坐标一一对应。例如,标定单元为平板上设置点阵的标定板。在标定单元的点阵中存在四个点用圆圈进行特殊标记。点阵中的点为标定单元的标定点,点阵中用圆圈进行特殊标记的点为标定单元的特殊标记点。根据点阵中用圆圈进行特殊标记的点坐标,将标定单元图像中标定单元点阵的各个点坐标与标定单元点阵的各个点实际坐标一一对应。
步骤S306,根据标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
具体地,根据标定单元图像中的标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,计算标定单元相对相机的旋转参数;根据标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。其中,标定单元相对相机的旋转参数为矩阵形式的参数,标定单元相对相机的最佳旋转参数为矩阵形式的参数。通过标定单元图像中的标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,还能够计算的到标定单元相对相机的位移。其中标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的位移,是在三维扫描仪的空间坐标系下的旋转参数以及位移。
步骤S308,根据转轴旋转角度调整转台角度。
具体地,根据计算到的转轴的旋转角度,将转台旋转相应的角度,使转台的初始位置正对扫描头。
步骤S310,获取调整转台角度后的标定单元的图像,并计算转轴旋转角度。
具体地,转轴旋转角度通常情况下无法一次性调整到位,需要多次计算转轴旋转角度并多次进行调整。直到转轴旋转角度基本固定,则说明此时转台的位置正对扫描头。也就是,在基于转轴旋转角度调整转台角度后,需要再次获取标定单元的图像,并根据上述方法再次计算当前标定单元位置的转轴旋转角度。
步骤S312,将转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较。
具体地,将调整转台角度后,再次计算得到的转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较。其中预设旋转角度为最大允许偏差角度。当转轴旋转角度小于预设旋转角度时,说明当前转台的位置已经无限接近于转台正对扫描头的位置。
步骤S314,若转轴旋转角度小于预设旋转角度时,完成扫描转台的调节。
具体地,当转轴旋转角度小于最大允许偏差角度,则认为当前转台位置为正对扫描头的位置,完成扫描转台的调节。
步骤S316,若转轴旋转角度大于等于预设旋转角度时,则根据转轴旋转角度调整转台角度。
具体地,当转轴旋转角度大于等于最大允许偏差角度,则认为当前转台位置与转台正对扫描头的位置还存在偏差,因此需要再次根据转轴旋转角度调整转台角度。之后再次获取调整转台角度后的标定单元的图像,计算转轴旋转角度,判断转轴旋转角度是否小于预设旋转角度,若不小于,则继续调整,直到调整后的再次计算的转轴旋转角度小于预设旋转角度,则完成扫描转台的调节。
上述三维扫描转台调节方法,通过设置预设旋转角度,当转轴旋转角度大于等于预设旋转角度,则再次进行调整,直到转轴旋转角度小于预设旋转角度。能够保证转台的调整效率,在精准调节的基础上,达到快速调节的目的。
应该理解的是,虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种三维扫描转台调节装置,包括:获取模块100、映射模块200、计算模块300和调整模块400,其中:
获取模块100,用于获取转台上放置的标定单元图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。
映射模块200,用于将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应。
计算模块300,用于根据标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
调整模块400,用于根据转轴旋转角度调整转台角度。
在一个实施例中,如图5所示,提供了一种映射模块的结构框图,其中,映射模块200包括:坐标获取单元210以及映射单元220。
坐标获取单元210,用于在标定单元图像的标定单元各个点的坐标中,获取标定单元标记点坐标以及标定单元特殊标记点坐标。
映射单元220,用于根据标定单元特殊标记点坐标,将标定单元图像中的标定单元标记点坐标与标定单元标记点的实际坐标一一对应。
在一个实施例中,如图6所示,提供了一种计算模块的结构框图,其中,计算模块300包括:旋转参数计算单元310以及旋转角度计算单元320。
旋转参数计算单元310,用于根据标定单元图像中的标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,计算标定单元相对相机的旋转参数。
旋转角度计算单元320,用于根据标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
在一个实施例中,如图7所示,提供了一种旋转参数计算单元的结构框图,其中,旋转参数计算单元310包括:差值计算子单元311、范数计算子单元312以及旋转参数计算子单元313。
差值计算子单元311,用于将标定单元所有标记点的实际坐标与相应标定单元图像中的标定单元标记点坐标做差,得到所有标记点坐标差值。
范数计算子单元312,用于计算所有标记点坐标差值的范数,得到所有标记点的范数。
旋转参数计算子单元313,用于计算所有标记点的范数的平方后求和,得到标定单元相对相机的旋转参数。
三维扫描转台调节装置,还包括:比较模块500。
比较模块500,用于将转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较,若转轴旋转角度小于预设旋转角度时,完成扫描转台的调节;若转轴旋转角度大于等于预设旋转角度时,则根据转轴旋转角度调整转台角度。
关于三维扫描转台调节装置的具体限定可以参见上文中对于三维扫描转台调节方法的限定,在此不再赘述。上述三维扫描转台调节装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种三维扫描转台调节方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应。根据标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。根据转轴旋转角度调整转台角度。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
将标定单元所有标记点的实际坐标与相应标定单元图像中的标定单元标记点坐标做差,得到所有标记点坐标差值。计算所有标记点坐标差值的范数,得到所有标记点的范数。计算所有标记点的范数的平方后求和,得到标定单元相对相机的旋转参数。根据标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应。根据标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。根据转轴旋转角度调整转台角度。获取调整转台角度后的标定单元的图像,并计算转轴旋转角度。将转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较。若转轴旋转角度小于预设旋转角度时,完成扫描转台的调节。若转轴旋转角度大于等于预设旋转角度时,则根据转轴旋转角度调整转台角度。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应。根据标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。根据转轴旋转角度调整转台角度。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
将标定单元所有标记点的实际坐标与相应标定单元图像中的标定单元标记点坐标做差,得到所有标记点坐标差值。计算所有标记点坐标差值的范数,得到所有标记点的范数。计算所有标记点的范数的平方后求和,得到标定单元相对相机的旋转参数。根据标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
获取转台上放置的标定单元的图像,并计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标。将标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应。根据标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。根据转轴旋转角度调整转台角度。获取调整转台角度后的标定单元的图像,并计算转轴旋转角度。将转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较。若转轴旋转角度小于预设旋转角度时,完成扫描转台的调节。若转轴旋转角度大于等于预设旋转角度时,则根据转轴旋转角度调整转台角度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种三维扫描转台的调节方法,其特征在于,所述方法包括:
获取转台上放置的标定单元的图像,在标定单元的图像上建立第一坐标系,并在第一坐标系内计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标;
以真实的标定单元为基准,在真实的标定单元上建立第二坐标系,并在第二坐标系内,计算真实的标定单元的各个点在第二坐标系中的实际坐标;
将所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应;
根据所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度;
根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应包括:
在所述标定单元图像的标定单元各个点的坐标中,获取标定单元标记点坐标以及标定单元特殊标记点坐标;
根据所述标定单元特殊标记点坐标,将标定单元图像中的所述标定单元标记点坐标与所述标定单元标记点的实际坐标一一对应。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度包括:
根据标定单元图像中的所述标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,计算所述标定单元相对相机的旋转参数;
根据所述标定单元相对相机的旋转参数以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据标定单元图像中的所述标定单元标记点坐标以及标定单元标记点的实际坐标,计算所述标定单元相对相机的旋转参数包括:
将标定单元所有标记点的实际坐标与相应标定单元图像中的标定单元标记点坐标做差,得到所有标记点坐标差值;
计算所有标记点坐标差值的范数,得到所有标记点的范数;
计算所有标记点的范数的平方后求和,得到所述标定单元相对相机的旋转参数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述标定单元包括:平板,所述平板上设置有标记点以及特殊标记点;
所述标记点坐标包括:标定单元上标记点位置的坐标;
所述特殊标记点坐标包括:标定单元上特殊标记的标记点位置的坐标。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述转轴旋转角度调整转台角度之后包括:
获取调整转台角度后的标定单元的图像,并计算转轴旋转角度;
根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述转轴旋转角度调整转台角度包括:
将所述转轴旋转角度与预设旋转角度进行比较;
若所述转轴旋转角度小于预设旋转角度时,完成扫描转台的调节;
若所述转轴旋转角度大于等于预设旋转角度时,则根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
8.一种三维扫描转台的调节装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取转台上放置的标定单元图像,在标定单元的图像上建立第一坐标系,并在第一坐标系内计算标定单元各个点在标定单元图像中的坐标;以真实的标定单元为基准,在真实的标定单元上建立第二坐标系,并在第二坐标系内,计算真实的标定单元的各个点在第二坐标系中的实际坐标;
映射模块,用于将所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标与相应位置标定单元各个点的实际坐标一一对应;
计算模块,用于根据所述标定单元图像中标定单元各个点的坐标、标定单元各个点的实际坐标、标定单元图像中标定单元各个点的坐标与标定单元各个点的实际坐标的对应关系以及标定单元相对相机的最佳旋转参数,计算转轴旋转角度;
调整模块,用于根据所述转轴旋转角度调整转台角度。
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中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810999159.7A CN109407613B (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 |
PCT/CN2019/098270 WO2020042851A1 (zh) | 2018-08-30 | 2019-07-30 | 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810999159.7A CN109407613B (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109407613A CN109407613A (zh) | 2019-03-01 |
CN109407613B true CN109407613B (zh) | 2020-12-15 |
Family
ID=65464483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810999159.7A Active CN109407613B (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109407613B (zh) |
WO (1) | WO2020042851A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109407613B (zh) * | 2018-08-30 | 2020-12-15 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN111127565B (zh) * | 2019-12-24 | 2023-09-01 | 易视智瞳科技(深圳)有限公司 | 标定方法、标定***和计算机可读存储介质 |
CN111627071B (zh) * | 2020-04-30 | 2023-10-17 | 如你所视(北京)科技有限公司 | 一种测量电机旋转精度的方法、装置和存储介质 |
CN111750805B (zh) * | 2020-07-06 | 2021-12-10 | 山东大学 | 一种基于双目相机成像和结构光技术的三维测量装置及测量方法 |
CN113158975B (zh) * | 2021-05-13 | 2023-09-12 | 卡奥斯工业智能研究院(青岛)有限公司 | 智能设备的信息写入方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11101640A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-04-13 | Asahi Optical Co Ltd | カメラおよびカメラのキャリブレーション方法 |
CN101711343A (zh) * | 2007-06-21 | 2010-05-19 | 瑞尼斯豪公司 | 用于校准扫描头部的装置和方法 |
CN103148865A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-06-12 | 天津大学 | 一种摄像机模型标定方法及标定装置 |
CN103267491A (zh) * | 2012-07-17 | 2013-08-28 | 深圳大学 | 自动获取物体表面完整三维数据的方法及*** |
CN103604367A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-02-26 | 上海交通大学 | 一种用于激光三角测量***的校准装置和方法 |
CN104634248A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-05-20 | 西安理工大学 | 一种双目视觉下的转轴标定方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5991437A (en) * | 1996-07-12 | 1999-11-23 | Real-Time Geometry Corporation | Modular digital audio system having individualized functional modules |
US7065242B2 (en) * | 2000-03-28 | 2006-06-20 | Viewpoint Corporation | System and method of three-dimensional image capture and modeling |
DE60138713D1 (de) * | 2000-08-25 | 2009-06-25 | 3Shape Aps | Verfahren und apparat für optische dreidimensional-abtastung interner oberflächen |
GB2378150A (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-05 | Dtm Corp | Fabricating a three-dimensional article from powder |
CN1184531C (zh) * | 2002-09-03 | 2005-01-12 | 东南大学 | 实现三维像机多视角数据采集及对齐复位的方法 |
US7429999B2 (en) * | 2004-05-24 | 2008-09-30 | CENTRE DE RECHERCHE INDUSTRIELLE DU QUéBEC | Camera calibrating apparatus and method |
JP2009222568A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Konica Minolta Sensing Inc | 3次元形状データの生成方法および装置ならびにコンピュータプログラム |
CN101476881B (zh) * | 2009-01-23 | 2010-09-15 | 清华大学 | 一字激光立旋式三维形貌测量装置及其方法 |
CN105548197B (zh) * | 2015-12-08 | 2018-08-28 | 深圳大学 | 一种非接触的钢轨表面伤损检测方法及其装置 |
CN106423656B (zh) * | 2016-08-11 | 2019-04-02 | 重庆大学 | 基于点云与图像匹配的自动喷涂***及方法 |
CN106910221B (zh) * | 2017-02-04 | 2020-12-01 | 景致三维(江苏)股份有限公司 | 一种全局标定的方法及装置 |
CN107144236A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-09-08 | 西安交通大学苏州研究院 | 一种机器人自动扫描仪及扫描方法 |
CN107608876B (zh) * | 2017-08-04 | 2021-05-11 | 上海交通大学 | 用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制*** |
CN108269287A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-07-10 | 杭州先临三维科技股份有限公司 | 三维扫描仪的标定装置、方法、存储介质以及处理器 |
CN109407613B (zh) * | 2018-08-30 | 2020-12-15 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 |
-
2018
- 2018-08-30 CN CN201810999159.7A patent/CN109407613B/zh active Active
-
2019
- 2019-07-30 WO PCT/CN2019/098270 patent/WO2020042851A1/zh active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11101640A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-04-13 | Asahi Optical Co Ltd | カメラおよびカメラのキャリブレーション方法 |
CN101711343A (zh) * | 2007-06-21 | 2010-05-19 | 瑞尼斯豪公司 | 用于校准扫描头部的装置和方法 |
CN103267491A (zh) * | 2012-07-17 | 2013-08-28 | 深圳大学 | 自动获取物体表面完整三维数据的方法及*** |
CN103148865A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-06-12 | 天津大学 | 一种摄像机模型标定方法及标定装置 |
CN103604367A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-02-26 | 上海交通大学 | 一种用于激光三角测量***的校准装置和方法 |
CN104634248A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-05-20 | 西安理工大学 | 一种双目视觉下的转轴标定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109407613A (zh) | 2019-03-01 |
WO2020042851A1 (zh) | 2020-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109407613B (zh) | 三维扫描转台的调节方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN109829953B (zh) | 图像采集装置标定方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN107564069B (zh) | 标定参数的确定方法、装置及计算机可读存储介质 | |
CN109118545B (zh) | 基于旋转轴和双目摄像头的三维成像***标定方法及*** | |
US20240153143A1 (en) | Multi view camera registration | |
US8654193B2 (en) | Method for registering model data for optical recognition processing and optical sensor | |
CN109510948A (zh) | 曝光调整方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN109901123B (zh) | 传感器标定方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN109493389B (zh) | 一种基于深度学习的相机标定方法及*** | |
CN108466265B (zh) | 机械手臂路径规划与作业方法、装置以及计算机设备 | |
KR102255017B1 (ko) | 시간 코딩된 패턴 타겟을 사용하여 적어도 하나의 센서 카메라를 포함하는 이미지 캡처 센서를 캘리브레이션하는 방법 | |
US9038434B2 (en) | Computing device and method for calibrating star probe of image measuring machine | |
CN112059413A (zh) | 激光振镜校正方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
JP2005509877A (ja) | コンピュータ視覚システムの較正方法及びそのシステム | |
CN105574884B (zh) | 一种医疗机器人dh参数标定方法 | |
CN115187612A (zh) | 一种基于机器视觉的平面面积测量方法、装置及*** | |
CN111915681A (zh) | 多组3d相机群的外参标定方法、装置、存储介质及设备 | |
Georgiev et al. | Investigation possibilities for the use of free software for data processing used for accurate measurement details through photogrammetry | |
CN114322751B (zh) | 目标测量方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN114485386B (zh) | 工件坐标系标定方法、装置和*** | |
CN112847350B (zh) | 手眼标定方法、***、计算机设备和存储介质 | |
CN113505791A (zh) | 一种甲片的贴合方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
JPH0882505A (ja) | カメラパラメーターのキャリブレーション方法および物体の位置計測方法 | |
CN111539964A (zh) | 基于深度图像的植株冠层表面积获取方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
Clark | Implementing non‐contact digitisation techniques within the mechanical design process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |