[发明专利]一种激光视觉传感器及其传感方法和图像处理方法

权利要求书

1.一种激光视觉传感器，其特征在于，包括线激光器和高清相机，所述线激光器和高清相机以不超过13°的小角度布置，所述高清相机的进光口设置用于调节焦距的镜头组，所述高清相机电性连接图像处理器。

2.根据权利要求1所述的激光视觉传感器,其特征在于，所述镜头组包括镜头和设置在镜头进光口位置的滤光片。

3.根据权利要求2所述的激光视觉传感器,其特征在于，所述线激光器采用405nm波长，所述滤光片仅通过波长为405nm的激光。

4.一种传感方法，应用权利要求1所述的激光视觉传感器,其特征在于，包括以下步骤：

使用标定板对高清相机进行标定得到相机的内参；

使用特殊标定板对激光与相机进行位置标定得到相机的外参；

机器人发射信号，激光视觉传感器打开激光；

机器人前进到工作位置，发射信号，高清相机采集图片并发给图像处理器；

图像处理器根据图像处理方法对图片进行处理，提取得到特征点信息；

图像处理器将特征点信息与原有特征信息进行比较，得到位姿变化并发送给机器人；

机器人将位姿变化应用到工件坐标系，开始打磨。

5.根据权利要求4所述的传感方法,其特征在于，所述内参包含焦距信息。

6.根据权利要求4所述的传感方法,其特征在于，所述外参包含线激光器发射的激光平面在高清相机坐标系中的位姿。

7.一种图像处理方法，应用于根据权利要求4所述的传感方法,其特征在于，包括以下步骤：

对图片进行图像预处理；

对激光条采用高斯线检测的方法提取骨架信息分理处的激光的中心线；

对激光的中心线进行直线拟合，计算得到背景面；

从背景面中提取特征点。

8.根据权利要求7所述的图像处理方法,其特征在于，所述高斯线检测的方法包括以下步骤：

通过计算高斯滤波核掩膜与图像卷积的偏导数来确定图像上的每个像素点在x、y方向上的二次多项式参数；

通过二次多项式参数计算每个像素的线方向；

将垂直于线方向的二阶偏导数中的局部最大像素值标记为线上的点，所述线上的点为激光的中心线。

9.根据权利要求7所述的图像处理方法,其特征在于，所述直线拟合的计算方法包括以下步骤：

建立方差误差；

求导得参数并整理得到方程组；

计算方程组得到直线参数a和b的最优解。

10.根据权利要求9所述的图像处理方法,其特征在于，直线拟合的计算方法的计算公式包括：

根据所述线上的点建立方差误差

求导得参数

整理后，得到方程组

计算方程组得到直线参数a和b的最优解

其中，x_i为所述线上的点的横坐标,y_i为所述线上的点的纵坐标。