[发明专利]一种3D点云处理方法、装置、系统及计算机存储介质

权利要求书

1.一种3D点云处理方法，应用于3D点云处理装置，其特征在于，所述3D点云处理装置包括：2D相机模组、3D相机模组、以及将所述2D相机模组和所述3D相机模组固定于XY平面内的精密承载平台上方的相机承载支架，其中，所述方法包括：

对2D相机模组及3D相机模组进行协同标定；

所述2D相机模组和3D相机模组分别取图，获得目标工件的2D图像和3D点云；

基于2D相机模组获得的2D图像特征，提取2D ROI；

将所述2D ROI反向投射到3D点云空间，获得投影符合2D ROI的3D ROI；

对所述3D ROI进行点云计算，获得所需要的3D参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对2D相机模组及3D相机模组进行协同标定；包括：

分别对所述2D相机模组和3D相机模组进行单独标定；

对2D相机模组及3D相机模组进行协同标定，建立2D图像位置到3D点云XY平面的转换矩阵T23。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述2D相机模组和3D相机模组分别取图，获得目标工件的2D图像和3D点云；包括：

所述2D相机模组对目标工件进行取图，生成目标工件的2D图像；

所述3D相机模组对目标工件进行取图，生成目标工件的3D点云。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于2D相机模组获得的2D图像特征，提取2D ROI；包括：

根据目标工件的待检特征，对2D图像进行处理，提取2D ROI，得到其在2D图像上的位置信息MROI-2D。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述2D ROI反向投射到3D点云空间，获得投影符合2D ROI的3D ROI；包括：

根据所述转换矩阵T23，将2D ROI反向投射到3D点云空间，对应的3D ROI在XY平面上的范围为MROI-2D-3D；

将3D点云空间中，XY坐标值落在MROI-2D-3D内的点提取出来，得到3D ROI。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对3D ROI进行点云计算，获得所需要的3D参数；包括：对3D ROI内的点云进行计算，获得所需要的3D参数。

7.一种3D点云处理装置，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的一种3D点云处理方法，所述3D点云处理装置，包括：2D相机模组、3D相机模组、相机承载支架和精密承载平台，其中：

所述精密承载平台，位于XY平面内，在所述XY平面精密运动，用于承载目标工件；

所述2D相机模组，固定于所述相机承载支架上，其拍摄方向垂直于所述精密承载平台，用于采集获得所述目标工件的图像信息；

所述3D相机模组，固定于所述相机承载支架上，与所述2D相机模组相对位置，其拍摄方向垂直于所述精密承载平台，且XY方向与所述2D相机模组设置相同，用于采集获得所述目标工件的3D点云；

所述相机承载支架，用于将所述2D相机模组和所述3D相机模组固定于所述精密承载平台上方，并固定所述2D相机模组和所述3D相机模组的相对位置关系。

8.一种3D点云处理系统，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的一种3D点云处理方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储3D点云处理方法的程序，所述3D点云处理方法的程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项一种3D点云处理方法的步骤。