[发明专利]相对位姿参数的标定方法、装置和确定三维形状的装置

权利要求书

1.一种结构光投影器与相机的相对位姿参数的标定方法，其特征在于，包括：

计算独立参数ω,κ,b_y,b_z；所述表示绕X轴的角度分量；所述ω表示绕Y轴的角度分量；所述κ表示绕Z轴的角度分量；所述b_y表示沿Y轴的水平分量；所述b_z表示沿Z轴的水平分量；

利用带有刻度的标准尺以及获得的参数ω,κ,b_y,b_z来求得基线分量T_x；

确定三维空间中的刚体变换模型(R,T)；

利用获得的参数ω,κ,b_y,b_z来求得基线分量T_x，具体包括：

提供一个带有刻度的标准尺；

确定所述带有刻度的标准尺的全尺尺寸；

利用获得的参数ω,κ,b_y,b_z来计算标准尺的模型尺寸；

计算模型与欧式空间的比例系数；

求得基线分量T_x；

确定标准尺的全尺尺寸，具体包括：

利用数字相机及其一维的直接线性变换模型，确定标准尺的全尺尺寸；

所述利用获得的参数ω,κ,b_y,b_z来计算标准尺的模型尺寸，具体包括：

利用数字相机和投影器以及获得的参数ω,κ,b_y,b_z来计算标准尺的模型尺寸；

所述利用数字相机和投影器以及获得的参数ω,κ,b_y,b_z来计算标准尺的模型尺寸，具体包括：

S2301、将标准尺置于数字相机和投影器的公共视场中，并使标准尺的长边方向与结构光系统的基线方向近似垂直；

S2302、利用计算机生成一幅只包含一条直线的结构光投影图像，并通过投影器投射至场景空间中，并使该直线能够与标准尺的两个短边相交；

S2303、利用数字相机拍摄场景图像，并在摄影图像中确定与标准尺相交的两个坐标和其中，表示摄影图像中第一个图像点，表示摄影图像中第二个图像点，s表示在摄影图像中；

S2304、根据核线约束原理，确定(x₁,y₁)和(x₂,y₂)两个点在投影图像中对应的图像点坐标和其中，表示投影图像中第一个图像点，表示投影图像中的第二个图像点，p表示在投影图像中；(x₁,y₁)和(x₂,y₂)表示第一个图像点和第二个图像点在立体空间中的XY平面的坐标；

S2305、利用获得的参数ω,κ,b_y,b_z以及投影器和相机的内定向模型参数，根据前方交会公式，计算两个特征点的坐标(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)，其中，(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)分别表示第一个图像点和第二个图像点在立体空间中的坐标；

S2306、计算模型尺寸：

S2307、以每隔0.5度的偏移量逐步改变结构光投影图像中直线的方向，重复第S2302步到第S2307步，直至找到一个数值最小的L'的值；

所述计算模型与欧式空间的比例系数，具体包括：

根据物理距离和模型距离之比，计算模型与欧式空间的比例系数。

2.根据权利要求1所述的相对位姿参数的标定方法，其特征在于，

所述计算独立参数ω,κ,b_y,b_z，具体包括：

将线性和非线性参数分离，基于powell搜索进行求解，得到独立参数ω,κ,b_y,b_z。