线结构光三维传感器扫描方向标定方法

"线结构光三维测量系统扫描方向的标定" 线结构光三维测量系统是一种广泛应用的三维成像技术，它通过投影线性结构光到物体表面，再由摄像头捕捉投射的光线变形，从而计算出物体的三维形状。本文提出的标定方法专注于确定这种系统的扫描方向，这对于提高测量精度和系统校准至关重要。 该方法首先利用平面标靶（如棋盘格）对摄像头进行内部参数标定，这通常包括摄像头的焦距、主点坐标等。内部参数标定是通过解决多个视图下的几何问题来实现的，确保了摄像头能够正确地将三维空间中的点映射到二维图像上。 接下来，将标靶固定在一个已知位置，然后让测量系统沿着预定的扫描方向移动，不断采集图像。这一过程可以获取不同位置的标靶图像，进而求解出摄像头的外部参数，例如摄像头的位置和姿态。外部参数标定涉及到摄像头相对于世界坐标系的旋转和平移。 通过这些标定图像，可以计算出标靶上相同特征点在各个时刻在摄像机坐标系下的坐标。对这些坐标点进行直线拟合，可以得出一条直线方程，这条直线的方向即代表了扫描方向。因为线结构光扫描时，理想的投影线在不同位置应该沿同一直线，所以这个拟合的直线是扫描方向的最佳估计。 实验结果证明，该方法具有高精度、操作简便的优点，且无需额外的调整设备，降低了标定成本和系统校准的复杂性。这意味着该方法适合在实际应用现场进行快速而准确的标定，对于提升线结构光三维测量系统的性能和可靠性有着重要的实践价值。 关键词涉及的领域包括测量技术、三维测量、线结构光技术和标定方法。此方法的应用不仅限于工业检测、质量控制，还可以广泛应用于机器人导航、虚拟现实、医疗影像等多个领域，对于提升这些领域的三维测量能力具有积极意义。