一种基于立体靶标定位的三维重建方法

来源：计量学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：陈媛,罗哉,杨力,江文松

单位：中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州310018

摘要：针对线激光传感器在特征信息匮乏引起的数据拼接误差较大的问题,提出了一种基于立体靶标定位的线激光数据拼接方法。通过双目立体视觉的空间几何约束构建靶标点库,实现立体靶标坐标系与线激光坐标系的位置标定;通过Canny边缘检测、亚像素边缘提取、椭圆拟合等算法对圆形特征点进行识别定位;将采集的局部标志点与靶标点库进行同源点匹配,解算线激光传感器的实时位姿;采用坐标系转换将线激光初始坐标与全局坐标系进行统一,实现点云的三维重建。实验结果表明:靶标标定的平均绝对误差为0.078mm,测量的标准件拟合平均偏差为0.127mm,与三坐标测量机)CMM)对比,该方法的测量平均偏差为0.165mm,与机器人定位拼接和深度相机测量结果对比,搭建的测量系统的平均测量误差和标准偏差较小,可以满足对复杂曲面的多角度实时扫描需求。

关键词：几何量计量;三维测量;立体靶标;双目视觉;标志点定位;数据拼接误差

基金资助：国家重点研发计划(2022YFF0705704);国家自然科学基金(52075511,52005471,51927811);浙江省大学生科研创新活动计划(2022R409A052)