[发明专利]一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法

权利要求书

1.一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1，标记点库的建立，过程如下：

不开投影器，预扫描标记点，然后将扫描得到的标记点自动添加到标记点库；

所述步骤S1中，还包括：对扫描得到的标记点进行全局优化，所述全局优化方法为：预扫描包括获取被扫描标记点在不同视角下的标记点数据，并在各视角进行数据重建和数据结构转换，再对转换后的标记点重建数据进行全局优化，最后得到的每个视角下标记点的全局最优解；

S2，物体扫描和标记点匹配，过程如下：

S21，投影器投影结构光，摄像头捕捉获得物体当前帧三维轮廓点云数据；

S22，识别当前帧视野中的标记点，与S1中得到的标记点库进行匹配；

上述步骤匹配成功，则根据匹配结果得到当前帧到世界坐标系的转换关系，完成其三维点云拼接。

2.如权利要求1所述的一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，所述步骤S1中，改变测量设备或被测物体的位置，得到两次不同角度的标记点数据，当两次测量拍摄到的公共标记点数至少为三个时，即可通过公共标记点的拓扑结构，将两帧的标记点拼接到同一坐标系下；重复以上操作，即可将多次拍摄到的标记点数据统一到同一世界坐标系下，建立标记点库。

3.如权利要求1或2所述的一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，所述步骤S1中，预扫描通过多种双目视觉方法或摄影测量方法实现。

4.如权利要求1或2所述的一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，所述结构光为单条或多条激光。

5.如权利要求1或2所述的一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，所述标记点是编码标记点或非编码标记点。

6.如权利要求1或2所述的一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，所述步骤S1中，预扫描采用较长波段光，所述步骤S2中的物体扫描采用较短波段光。

7.如权利要求1所述的一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用光束平差方法对得到的标记点进行全局优化，实现能量函数最小化。

8.如权利要求1或2所述的一种基于已知标记点的结构光三维扫描方法，其特征在于，实现上述方法的设备为手持式激光三维扫描仪。