[发明专利]自动获取物体表面完整三维数据的方法及系统

权利要求书

1.一种自动获取物体表面完整三维数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，根据待测物体的具体形状，确定出所需的三维传感器的数量以及需要旋转的角度，然后将所需的若干三维传感器沿一个方向顺次排布；

步骤B，将待测物体置于一透明平台上，透明平台位于若干三维传感器的一侧，使待测物体从顶面至底面均处于若干三维传感器的采集范围之内；

步骤C，控制透明平台带动待测物体分别旋转至所需的角度，在每次旋转之后，各个三维传感器采集待测物体在当前角度下的图像；

步骤D，根据已标定的各个三维传感器之间的结构参数，在每一个角度下将各个三维传感器采集的图像匹配到同一坐标系中，然后，再根据已标定的各个旋转角度之间的变换参数，将各个角度匹配之后的图像再次匹配至同一坐标系中，得到待测物体表面完整的三维数据。

2.如权利要求1的方法，其特征在于，若干三维传感器沿竖直方向排列。

3.如权利要求1的方法，其特征在于，在步骤A和步骤B之间，方法进一步包括下述步骤：

步骤E，将标定参照物置于透明平台上，控制透明平台带动标定参照物分别旋转至所需的角度，在每次旋转之后，各个三维传感器采集标定参照物的图像；

步骤F，根据各个三维传感器在每个旋转角度采集的标定参照物的图像，标定出每个三维传感器的内部参数、各个三维传感器之间的结构参数、以及各个旋转角度之间的变换参数。

4.如权利要求1的方法，其特征在于，在D之后，方法还包括下述步骤：

步骤G，检测步骤D匹配得到的待测物体表面完整的三维数据的精度是否符合要求，若否，则进行精匹配。

5.如权利要求1的方法，其特征在于，所述步骤D通过如下公式将各个角度匹配之后的图像再次匹配至同一坐标系中：

E(RsW(i),tsW(i))=Σk=1L||Xk-RsW(i)Xk(i)-tsW(i)||2]]>

其中，分别为：在第i个旋转角度下，第k个标记点从三维传感器坐标系到世界坐标系的旋转变换和平移变换，L为标记点的个数，为标记点在k三维传感器坐标系下的坐标，X_k为标记点在k世界坐标系下的坐标。