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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种基于编码平面靶标的新型点云拼接方法，该点云拼接系统包括被测物体、双目相机、旋转平台、线激光发射器、编码平面靶标。此点云拼接方法在进行拼接时，首先对双目相机进行标定，然后在靶标上建立靶标坐标系，利用双目相机与旋转平台获得被测物体在靶标坐标系下的部分三维信息。多次转动旋转平台，分别获得每个位置下物体在靶标坐标系下的三维信息，最后利用不同位置下靶标坐标系之间的转换关系进行点云拼接，获得物体完整的三维信息。本发明提出基于编码平面靶标的新型点云拼接方法中，编码平面靶标解码效率高，能够有效降低点云拼接的时间成本，此外，能够实现物体高精度的点云拼接，获得物体的精准三维信息。

主权项：1.一种基于编码平面靶标的新型点云拼接方法，其特征在于：该点云拼接方法应用于点云拼接系统中，所述点云拼接系统包括双目相机、旋转平台、线激光发射器、被测物体和编码平面靶标，双目相机与线激光发射器均为固定设置，编码平面靶标与被测物体保持相对位置不变地固定设置在旋转平台上，编码平面靶标与被测物体由旋转平台驱动同步转动，编码平面靶标与被测物体互不遮挡地位于双目相机的拍摄视场内，双目相机拍摄编码平面靶标与被测物体的图像；该点云拼接方法包括以下主要步骤：步骤1、对新型编码平面靶标进行编码；步骤2、使用双目相机对编码平面靶标进行拍摄，对图像进行解码处理，完成对编码标志以及编码标志角点的唯一性编码；步骤3、将编码平面靶标与被测物体放置在旋转平台上，使用线激光发射器照射物体表面，获得物体表面的线激光条纹；步骤4、线激光条纹与背景存在较大灰度差距，使用阈值分割法对线激光进行提取，提取后的线激光条纹具有一定的宽度，使用激光提取算法对线激光条纹进行细化，获取激光条纹中心线的亚像素级中心坐标；步骤5、对双目相机进行相机标定，得到其内参与外参，保持双目相机相对位置固定，利用已完成标定的双目相机，通过三维重建公式获得被测物体上的激光条纹中心线在左相机坐标系下的三维坐标；步骤6、在编码平面靶标上建立靶标坐标系，利用靶标的解码方法获得编码标志在靶标坐标系下的三维坐标，以编码标志在靶标坐标系下的三维坐标与编码标志在左相机坐标系下的坐标为输入条件，利用非线性优化的方法，获得左相机坐标系与靶标坐标系之间的坐标变换矩阵；步骤7、通过激光条纹中心线在左相机坐标系下的三维坐标与左相机坐标系与靶标坐标系之间的坐标变换，得到被测物体上的激光条纹中心线在靶标坐标系下的三维坐标；步骤8、保持双目相机与线激光发射器位置固定，转动旋转平台以调节被测物体在双目相机内的拍摄角度，重复步骤3至步骤7，得到多组被测物体上的激光条纹中心线在靶标坐标系下的三维坐标；步骤9、在旋转平台转动时，靶标坐标系的定义方式未发生改变，其与被测物体之间的相对位置未发生改变，所得多组被测物体上的激光条纹中心线在靶标坐标系下的三维坐标即为被测物体完整的三维坐标，多组三维坐标进行高精度的点云拼接后对被测物体进行三维重建。

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