[发明专利]基于线结构光的厚度测量方法和系统

权利要求书

1.一种基于线结构光的厚度测量方法，其特征在于，包括：

获取线结构光照射的目标物体的目标图像；

将所述目标图像输入至语义分割模型，得到所述语义分割模型输出的所述目标图像中的第一光条线段、第二光条线段和第三光条线段的概率图，所述第二光条线段位于所述第一光条线段与所述第三光条线段之间，且所述第二光条线段位于所述目标图像中的目标物体表面；

基于所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的概率图以及所述目标图像，确定所述目标物体的厚度；

其中，所述语义分割模型基于携带有第一光条线段标签、第二光条线段标签和第三光条线段标签的图像样本训练得到。

2.根据权利要求1所述的基于线结构光的厚度测量方法，其特征在于，所述基于所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的概率图以及所述目标图像，确定所述目标物体的厚度，具体包括：

基于所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的概率图以及所述目标图像，分别提取所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的激光线中心；

基于所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的激光线中心在相机坐标系下的三维空间表示，确定所述第二光条线段与所述第一光条线段的第一距离以及所述第二光条线段与所述第三光条线段的第二距离；

基于所述第一距离和所述第二距离确定所述目标物体的厚度。

3.根据权利要求2所述的基于线结构光的厚度测量方法，其特征在于，所述基于所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的概率图以及所述目标图像，分别提取所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的激光线中心，具体包括：

对于所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段中的任一光条线段，将所述任一光条线段的概率图中的任一元素与所述目标图像中对应位置的元素进行相乘或相加，得到新的目标图像；

基于所述新的目标图像，提取所述任一光条线段的激光线中心。

4.根据权利要求2所述的基于线结构光的厚度测量方法，其特征在于，所述目标图像基于相机获取；

相应的，所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的激光线中心在相机坐标系下的三维空间表示，通过如下方式确定：

获取所述相机的内参矩阵，并确定所述相机的标定过程中所述线结构光照射标定物产生的激光平面；

基于所述内参矩阵以及所述激光平面，分别确定所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的激光线中心在相机坐标系下的三维空间表示。

5.根据权利要求4所述的基于线结构光的厚度测量方法，其特征在于，所述确定所述相机的标定过程中所述线结构光照射标定物产生的激光平面，具体包括：

确定所述相机的标定过程中所述线结构光照射标定物产生的激光线投影，并提取所述激光线投影的激光线中心；

基于所述激光线投影的激光线中心在相机坐标系下的三维空间表示，拟合得到所述激光平面。

6.根据权利要求4所述的基于线结构光的厚度测量方法，其特征在于，所述基于所述内参矩阵以及所述激光平面，分别确定所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段的激光线中心在相机坐标系下的三维空间表示，具体包括：

对于所述第一光条线段、所述第二光条线段和所述第三光条线段中的任一光条线段，基于所述内参矩阵，确定所述任一光条线段的激光线中心在归一化相机坐标系下的三维空间表示；

基于所述激光平面以及所述任一光条线段的激光线中心在归一化相机坐标系下的三维空间表示，确定缩放因子；

基于所述缩放因子以及所述任一光条线段的激光线中心在归一化相机坐标系下的三维空间表示，确定所述任一光条线段的激光线中心在相机坐标系下的三维空间表示。