基于平面标靶的线结构光三维扫描方向标定法

本文主要探讨了"线结构光三维测量系统扫描方向的标定"这一关键领域。线结构光三维测量系统是现代精密测量中的重要工具，它通过激光线束和摄像头的配合实现物体表面的三维重构。扫描方向的标定对于确保测量数据的准确性和一致性至关重要。 作者曾祥军、霍金城和吴庆阳针对现有的标定方法提出了创新性的改进，他们利用平面标靶作为标定对象。首先，通过传统的摄像头标定技术，确定了摄像头的内部参数，这些参数包括焦距、像素大小等，这对于后续的三维重建是基础。然后，将一个棋盘格平面标靶固定在空间中的特定位置，让测量系统在预定的扫描路径上移动，并在此过程中连续拍摄标靶的图像。 通过对这些图像的处理，研究人员可以推算出摄像头的外部参数，即其相对于标靶的位置和姿态。接下来，结合已知的内部参数，可以计算出标靶上特征点在摄像头坐标系中的精确坐标。这些特征点通常来自于棋盘格的边缘或交叉点，它们的坐标变化反映了扫描方向的变化。 通过分析这些特征点的分布，可以构建一条直线模型，而这条直线的方向就代表了测量系统的扫描方向。这种方法的优势在于其测量精度高，操作简便，无需额外的复杂设备，显著降低了标定设备的成本和系统的校准难度。这意味着，该方法适用于各种现场环境下的快速和便捷标定，提高了工作效率。 论文的关键点在于其创新的标定策略，以及它如何简化了三维测量系统的校准过程。这对于那些依赖线结构光技术进行工业自动化、机器人导航或三维扫描的应用具有实际价值。通过这篇研究，读者不仅可以了解标定方法的原理，还能掌握如何在实际应用中有效地执行和优化扫描方向的标定，从而提升整个三维测量系统的性能。