无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法及系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010506578.X (22)申请日 2020.06.05 (71)申请人 苏州若柏视智能科技有限公司 地址 215300 江苏省苏州市昆山市花桥经 济开发区金星路18号A1栋305室 (72)发明人 吴庆华 (74)专利代理机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通合伙) 42231 代理人 黄君军 (51)Int.Cl. G01B 11/00(2006.01) G01B 11/25(2006.01) (54)发明名称 一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测 量方法及系。

2、统 (57)摘要 本发明公开一种无标定的线结构光视觉传 感器坐标测量方法及系统， 属于线结构光视觉传 感器技术领域， 解决了现有技术中测量方法复 杂、 测量精度较低的问题。 一种方法， 包括以下步 骤： 建立测量坐标系及图像坐标系； 在靶标上设 有一系列特征点， 使所有特征点均能在相机中完 整成像， 获取特征点在测量坐标系上的坐标及特 征点在图像坐标系中的对应坐标； 建立特征点的 在测量坐标系上的坐标与特征点在图像坐标系 中的对应坐标的映射关系表； 根据线结构光投射 条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及映射 关系表， 获取待测量物体上的线结构光投射条纹 图像在测量坐标系下的坐标。 本发明所述方。

3、法降 低了线结构光视觉传感器坐标测量方法的复杂 度， 提高了测量精度。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 111649669 A 2020.09.11 CN 111649669 A 1.一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 建立测量坐标系Ow-XwYwZw及图像坐标系o-uv； 在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在相机中完整成像， 获取特征点在测 量坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图像坐标系中的 对应坐标的映射关系表； 获取待测量物体上的线结构光投射条纹图像。

4、在图像坐标系中的对应坐标， 根据所述线 结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关系表， 获取所述待测量物 体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标。 2.根据权利要求1所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 其特征在于， 获 取特征点的在测量坐标系上的坐标， 具体包括， 使线激光平面与靶标平面垂直， 使线激光条纹与靶标左右两边的导向线重合， 使靶标 平面与激光平面形成一条交线， 测量坐标系的Y轴与该交线重合， 点阵圆与该交线的交点即 为特征点， 获取特征点在测量坐标系上的坐标P1(0,yw1i,0)， 其中， yw1i为靶标在初始位置 时， 第i个特征点在测量坐标。

5、系上的Y轴坐标。 3.根据权利要求2所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 其特征在于， 移 动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐 标的映射关系表， 具体包括， 在Z轴方向上移动靶标设定次数， 每次的移动距离为Z， 得到特征点的在测量坐标系 上的坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)以及特征点在图像坐标系中的对应坐标pj(uji,vji)， 根据坐 标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)与坐标pj(uji,vji)， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点 在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表映射关系表， 其中， ywji为第j-1次移动。

6、靶标后， 第 i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标， (j-1)*Z为第j-1次移动靶标后， 第i个特征点在测 量坐标系上的Z轴坐标。 4.根据权利要求1所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 其特征在于， 根 据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关系表， 获取所述 待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标， 具体包括， 若所述线结构光投射条纹图像中某个像素点在图像坐标系中的对应坐标， 与所述映射 关系表图像坐标中某个坐标一致， 则将映射关系表中该坐标对应的测量坐标系下的坐标， 作为该像素点在测量坐标系下的坐标； 否则， 搜索该像素点在所述映射关系。

7、表图像坐标中4个最近的邻域点， 并通过所述映射 关系表获取所述4个最近的邻域点对应的4个测量坐标系下的坐标， 根据所述4个测量坐标 系下的坐标获取该像素点在测量坐标系下的坐标。 5.根据权利要求1所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 其特征在于， 所 述靶标为一维点阵圆靶标， 所述点阵圆的个数为奇数。 6.一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量系统， 其特征在于， 包括坐标系建立模 块、 坐标获取模块、 映射关系建立模块和测量模块； 所述坐标系建立模块， 用于建立测量坐标系Ow-XwYwZw及图像坐标系o-uv； 所述坐标获取模块， 用于在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在。

8、相机中完 权利要求书 1/2 页 2 CN 111649669 A 2 整成像， 获取特征点在测量坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 所述映射关系建立模块， 用于移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐 标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表； 所述测量模块， 用于获取待测量物体上的线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对 应坐标， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关系 表， 获取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标。 7.根据权利要求6所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量系统， 其特征在于， 所 述坐标获。

9、取模块， 获取特征点的在测量坐标系上的坐标， 具体包括， 使线激光平面与靶标平面垂直， 使线激光条纹与靶标左右两边的导向线重合， 使靶标 平面与激光平面形成一条交线， 测量坐标系的Y轴与该交线重合， 点阵圆与该交线的交点即 为特征点， 获取特征点在测量坐标系上的坐标P1(0,yw1i,0)， 其中， yw1i为靶标在初始位置 时， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标。 8.根据权利要求7所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量系统， 其特征在于， 所 述映射关系建立模块， 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点 在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表， 具体包括， 在Z轴。

10、方向上移动靶标设定次数， 每次的移动距离为Z， 得到特征点的在测量坐标系 上的坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)以及特征点在图像坐标系中的对应坐标pj(uji,vji)， 根据坐 标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)与坐标pj(uji,vji)， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点 在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表映射关系表， 其中， ywji为第j-1次移动靶标后， 第 i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标， (j-1)*Z为第j-1次移动靶标后， 第i个特征点在测 量坐标系上的Z轴坐标。 9.根据权利要求6所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量系统， 其特征在于， 所 述。

11、测量模块， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关 系表， 获取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标， 具体包括， 若所述线结构光投射条纹图像中某个像素点在图像坐标系中的对应坐标， 与所述映射 关系表图像坐标中某个坐标一致， 则将映射关系表中该坐标对应的测量坐标系下的坐标， 作为该像素点在测量坐标系下的坐标； 否则， 搜索该像素点在所述映射关系表图像坐标中4个最近的邻域点， 并通过所述映射 关系表获取所述4个最近的邻域点对应的4个测量坐标系下的坐标， 根据所述4个测量坐标 系下的坐标获取该像素点在测量坐标系下的坐标。 权利要求书 2/2 页 3。

12、 CN 111649669 A 3 一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法及系统 技术领域 0001 本发明涉及线结构光视觉传感器技术领域， 尤其是涉及一种无标定的线结构光视 觉传感器坐标测量方法及系统。 背景技术 0002 现有的线结构光视觉传感器的测量原理为激光三角法， 需要通过高精度的靶标对 系统参数进行内外参数标定， 靶标的精度， 标定的方法将直接影响测量传感器的测量精度； 在求解传感器的参数时， 需要先知道靶标中的特征点在测量坐标系中的坐标和在相机中的 图像坐标， 然后通过优化求解超定方程， 求得系统参数。 0003 传感器参数的标定涉及到相机畸变、 光心位置、 线激光平面与摄像。

13、机坐标系之间 的位姿关系等一系列参数的求解； 摄像机的内参标定， 需要用到内参标定用的靶标， 靶标制 造精度以及特征点图像坐标求取参数， 直接影响相机内参精度； 传感器的外参标定也要用 到特定的靶标， 同样， 靶标的制造精度， 线结构光投射条纹中心图像坐标求取的精度， 直接 影响外参的精度， 而且， 相机内参的求解误差直接引入外参求解， 使得外参求解误差更大； 对于一些测量范围特别小， 或者测量范围特别大的传感器， 这些标定方法涉及的靶标制作 要求更高， 实现起来更加困难； 现有线结构光视觉传感器的测量方法复杂、 测量精度较低， 对靶标要求较高。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明提供了一。

14、种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法及系 统， 解决现有技术中测量方法复杂、 测量精度较低技术问题。 0005 一方面， 本发明提供了一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 包括以 下步骤： 0006 建立测量坐标系Ow-XwYwZw及图像坐标系o-uv； 0007 在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在相机中完整成像， 获取特征点 在测量坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 0008 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图像坐标系 中的对应坐标的映射关系表； 0009 获取待测量物体上的线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标， 根。

15、据所 述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关系表， 获取所述待测 量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标。 0010 进一步地， 获取特征点的在测量坐标系上的坐标， 具体包括， 0011 使线激光平面与靶标平面垂直， 使线激光条纹与靶标左右两边的导向线重合， 使 靶标平面与激光平面形成一条交线， 测量坐标系的Y轴与该交线重合， 点阵圆与该交线的交 点即为特征点， 获取特征点在测量坐标系上的坐标P1(0,yw1i,0)， 其中， yw1i为靶标在初始位 置时， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标。 说明书 1/6 页 4 CN 111649669 A 4 00。

16、12 进一步地， 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在 图像坐标系中的对应坐标的映射关系表， 具体包括， 0013 在Z轴方向上移动靶标设定次数， 每次的移动距离为Z， 得到特征点的在测量坐 标系上的坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)以及特征点在图像坐标系中的对应坐标pj(uji,vji)， 根 据坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)与坐标pj(uji,vji)， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特 征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表映射关系表， 其中， ywji为第j-1次移动靶标 后， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标， (j-1)*Z为第j。

17、-1次移动靶标后， 第i个特征 点在测量坐标系上的Z轴坐标。 0014 进一步地， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述 映射关系表， 获取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标， 具 体包括， 0015 若所述线结构光投射条纹图像中某个像素点在图像坐标系中的对应坐标， 与所述 映射关系表图像坐标中某个坐标一致， 则将映射关系表中该坐标对应的测量坐标系下的坐 标， 作为该像素点在测量坐标系下的坐标； 0016 否则， 搜索该像素点在所述映射关系表图像坐标中4个最近的邻域点， 并通过所述 映射关系表获取所述4个最近的邻域点对应的4个测量坐标系下的坐标，。

18、 根据所述4个测量 坐标系下的坐标获取该像素点在测量坐标系下的坐标。 0017 进一步地， 所述靶标为一维点阵圆靶标， 所述点阵圆的个数为奇数。 0018 另一方面， 本发明提供了一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量系统， 包括 坐标系建立模块、 坐标获取模块、 映射关系建立模块和测量模块； 0019 所述坐标系建立模块， 用于建立测量坐标系Ow-XwYwZw及图像坐标系o-uv； 0020 所述坐标获取模块， 用于在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在相机 中完整成像， 获取特征点在测量坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 0021 所述映射关系建立模块， 用于移动靶标。

19、设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上 的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表； 0022 所述测量模块， 用于获取待测量物体上的线结构光投射条纹图像在图像坐标系中 的对应坐标， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关 系表， 获取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标。 0023 进一步地， 所述坐标获取模块， 获取特征点的在测量坐标系上的坐标， 具体包括， 0024 使线激光平面与靶标平面垂直， 使线激光条纹与靶标左右两边的导向线重合， 使 靶标平面与激光平面形成一条交线， 测量坐标系的Y轴与该交线重合， 点阵圆与该交线的交 点即。

20、为特征点， 获取特征点在测量坐标系上的坐标P1(0,yw1i,0)， 其中， yw1i为靶标在初始位 置时， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标。 0025 进一步地， 所述映射关系建立模块， 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标 系上的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表， 具体包括， 0026 在Z轴方向上移动靶标设定次数， 每次的移动距离为Z， 得到特征点的在测量坐 标系上的坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)以及特征点在图像坐标系中的对应坐标pj(uji,vji)， 根 据坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)与坐标pj(uji,vji)， 建立特征点的在测量。

21、坐标系上的坐标与特 征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表映射关系表， 其中， ywji为第j-1次移动靶标 说明书 2/6 页 5 CN 111649669 A 5 后， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标， (j-1)*Z为第j-1次移动靶标后， 第i个特征 点在测量坐标系上的Z轴坐标。 0027 进一步地， 所述测量模块， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对 应坐标以及所述映射关系表， 获取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标 系下的坐标， 具体包括， 0028 若所述线结构光投射条纹图像中某个像素点在图像坐标系中的对应坐标， 与所述 映射关系表图像坐标中某个。

22、坐标一致， 则将映射关系表中该坐标对应的测量坐标系下的坐 标， 作为该像素点在测量坐标系下的坐标； 0029 否则， 搜索该像素点在所述映射关系表图像坐标中4个最近的邻域点， 并通过所述 0030 映射关系表获取所述4个最近的邻域点对应的4个测量坐标系下的坐标， 根据所述 4个测量坐标系下的坐标获取该像素点在测量坐标系下的坐标。 0031 与现有技术相比， 本发明的有益效果包括： 通过建立建立测量坐标系及图像坐标 系； 在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在相机中完整成像， 获取特征点在测量 坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 移动靶标设定次数， 建立特征点的 在测量坐标。

23、系上的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表； 获取待测量物 体上的线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标， 根据所述线结构光投射条纹图 像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关系表， 获取所述待测量物体上的线结构光投 射条纹图像在测量坐标系下的坐标； 降低了线结构光视觉传感器坐标测量方法的复杂度， 提高了测量精度。 附图说明 0032 图1是本发明实施例1所述的无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法的流程 示意图； 0033 图2是本发明实施例1所述的线结构光视觉传感器的测量模型； 0034 图3是本发明实施例1所述的一维点阵圆靶标示意图； 0035 图4是本发明实施例1所述。

24、的特征点在图像坐标系的坐标图； 0036 图5是本发明实施例1所述的像素点在测量坐标系下坐标的求解示意图。 具体实施方式 0037 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 不用于限定本发明。 0038 实施例1 0039 本发明实施例提供了一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 其流程示 意图， 如图1所示， 所述无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法， 包括以下步骤： 0040 步骤S1、 建立测量坐标系Ow-XwYwZw及图像坐标系o-uv； 0041 步骤。

25、S2、 在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在相机中完整成像， 获取 特征点在测量坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 0042 步骤S3、 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图 说明书 3/6 页 6 CN 111649669 A 6 像坐标系中的对应坐标的映射关系表； 0043 步骤S4、 获取待测量物体上的线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐 标， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关系表， 获 取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标。 0044 一个具体实施例中， 线结构光视觉传感。

26、器的测量模型， 如图2所示， 测量坐标系Ow- XwYwZw、 图像坐标系Oc-XcYcZc及图像坐标系o-uv， 所述测量坐标系中的Ow-YwZw平面位于线结 构光平面上， 且OwYw与OcXc平行； 0045 本发明实施例使用一维点阵圆靶标， 所述一维点阵圆靶标， 如图3所示， 需要说明 的是， 标并不一定局限于圆， 可以为其他图形， 只需方便求解靶标图形与线激光条纹之间的 交点即可； 以圆形为例， 圆的半径与间距根据相机的视野定， 个数为奇数； 所有的圆应该在 相机的最远工作距离和最近工作距离都能全部在相机中成像； 本实施例所述靶标属于平面 靶标， 制作容易， 特征点位置求解方便， 精度。

27、容易保证； 0046 将靶标固定在某一维垂直移动平台上； 安装线激光投射器， 保证线激光平面与靶 标平面垂直， 调整线激光投射器的角度， 使线激光条纹与靶标左右两边的导向线重合； 调整 相机角度， 使得线激光条纹线的像(大致)与图像传感器平行； 移动一维平台， 确定移动范 围， 使得靶标在前后移动范围内， 从而使所有特征点都能在相机完整成像； 0047 优选的， 获取特征点的在测量坐标系上的坐标， 具体包括， 使线激光平面与靶标平 面垂直， 使线激光条纹与靶标左右两边的导向线重合， 使靶标平面与激光平面形成一条交 线， 测量坐标系的Y轴与该交线重合， 点阵圆与该交线的交点即为特征点， 获取特征。

28、点在测 量坐标系上的坐标P1(0,yw1i,0)， 其中， yw1i为靶标在初始位置时， 第i个特征点在测量坐标 系上的Y轴坐标； 0048 一个具体实施例中， 从一维平台起始点开始， 使触发相机拍照， 靶标平面与激光平 面形成一条交线， 测量坐标系的Y轴与这条交线重合； Ow-YwZw即为激光平面， OwXw垂直于激 光平面， 且过点阵靶标的中间圆的圆心； 每个点阵圆与交线的交点A1,A2,A3,为特征点， 靶 标平面的坐标由定义的坐标系可以知道， 为P1(0,yw1i,0)， yw1i的值由两个特征点之间的距 离Y及圆的半径决定， 同时求得相机中对应交点的像素坐标p1(u1i,v1i)； 。

29、通过这样方法就 可以建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关 系； i表示第几个交点(特征点)； 0049 优选的， 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图 像坐标系中的对应坐标的映射关系表， 具体包括， 在Z轴方向上移动靶标设定次数， 每次的 移动距离为Z， 得到特征点的在测量坐标系上的坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)以及特征点在 图像坐标系中的对应坐标pj(uji,vji)， 根据坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)与坐标pj(uji,vji)， 建 立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关。

30、系表映 射关系表， 其中， ywji为第j-1次移动靶标后， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标， (j- 1)*Z为第j-1次移动靶标后， 第i个特征点在测量坐标系上的Z轴坐标。 0050 一个具体实施例中， 通过移动一维平台， 移动靶标设定次数(如400次)， 移动距离 设为Z时， 同样可以得到另外一组点集映射关系， Pj(0,yw2i,1*Z)与p2(u2i,v2i)， 继续Z 为间距移动靶标， 第j次移动靶标时， 得到一系列的点集Pj(0,ywji,(j-1)*Z)与pj(uji, vji)； 这样就可以得到满量程范围的一个二维映射关系表； 所述映射关系表中； 特征点靶标 说明书 4。

31、/6 页 7 CN 111649669 A 7 坐标系(测量坐标系)下的坐标数据表， 如表1所示， 0051 表1 0052 -40， 5-30,5-20,5-10,50,510,520,530,540,5 -40， 5.1-30,5.1-20,5.1-10,5.10,5.110,5.120,5.130,5.140,5.1 -40， 5.2-30,5.2-20,5.2-10,5.20,5.210,5.220,5.230,5.240,5.2 . -40， 50.5-30,50.5-20,50.5-10,50.50,50.510,50.520,50.530,50.540,50.5 -40， 50.。

32、6-30,50.6-20,50.6-10,50.60,50.610,50.620,50.630,50.640,50.6 0053 表1方格中的第一个数字为Y轴坐标， 第二个数字为Z坐标； 0054 与表1对应的， 特征点在图像坐标系的坐标图， 如图4所示， 图4中横坐标为特征点 的X轴坐标， 纵坐标为特征点的Y轴坐标， 单位均为像素； 0055 优选的， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映 射关系表， 获取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标， 具体 包括， 0056 若所述线结构光投射条纹图像中某个像素点在图像坐标系中的对应坐标， 与所述 映。

33、射关系表图像坐标中某个坐标一致， 则将映射关系表中该坐标对应的测量坐标系下的坐 标， 作为该像素点在测量坐标系下的坐标； 0057 否则， 搜索该像素点在所述映射关系表图像坐标中4个最近的邻域点， 并通过所述 映射关系表获取所述4个最近的邻域点对应的4个测量坐标系下的坐标， 根据所述4个测量 坐标系下的坐标获取该像素点在测量坐标系下的坐标。 0058 一个具体实施例中， 通过工业相机拍摄被测物体上投射的线结构光条纹， 得到条 纹图像， 求得条纹图像上某一像素点的图像坐标p0(u,v)(在图像坐标系中的对应坐标)； 若 p0(u,v)在映射关系表中， 则可以直接通过映射关系， 得到其对应的测量坐。

34、标系下的坐标； 若p0(u,v)不在映射关系表中， 则在映射关系表中， 搜索距离p0(u,v)最近的4邻域点p1,p2, p3,p4并找到各个邻域点图像坐标所对应的测量坐标系下的坐标P1,P2,P3,P4， 再通过双 向线性插值， 得到被测点p0在测量坐标系下的坐标(Y0,Z0)； 该像素点不在映射关系表中时， 像素点在测量坐标系下坐标的求解示意图， 如图5所示； 0059 优选的， 所述靶标为一维点阵圆靶标， 所述点阵圆的个数为奇数。 0060 实施例2 0061 本发明公开了一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量系统， 包括坐标系建立 模块、 坐标获取模块、 映射关系建立模块和测量模块； 。

35、0062 所述坐标系建立模块， 用于建立测量坐标系Ow-XwYwZw及图像坐标系o-uv； 0063 所述坐标获取模块， 用于在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在相机 中完整成像， 获取特征点在测量坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 0064 所述映射关系建立模块， 用于移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上 的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表； 0065 所述测量模块， 用于获取待测量物体上的线结构光投射条纹图像在图像坐标系中 的对应坐标， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关 系表， 获取所述待测量物体上的线结构。

36、光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标。 0066 优选的， 所述坐标获取模块， 获取特征点的在测量坐标系上的坐标， 具体包括， 说明书 5/6 页 8 CN 111649669 A 8 0067 使线激光平面与靶标平面垂直， 使线激光条纹与靶标左右两边的导向线重合， 使 靶标平面与激光平面形成一条交线， 测量坐标系的Y轴与该交线重合， 点阵圆与该交线的交 点即为特征点， 获取特征点在测量坐标系上的坐标P1(0,yw1i,0)， 其中， yw1i为靶标在初始位 置时， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标。 0068 优选的， 所述映射关系建立模块， 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系 。

37、上的坐标与特征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表， 具体包括， 0069 在Z轴方向上移动靶标设定次数， 每次的移动距离为Z， 得到特征点的在测量坐 标系上的坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)以及特征点在图像坐标系中的对应坐标pj(uji,vji)， 根 据坐标Pj(0,ywji,(j-1)*Z)与坐标pj(uji,vji)， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特 征点在图像坐标系中的对应坐标的映射关系表映射关系表， 其中， ywji为第j-1次移动靶标 后， 第i个特征点在测量坐标系上的Y轴坐标， (j-1)*Z为第j-1次移动靶标后， 第i个特征 点在测量坐标系上的Z轴坐标。 0。

38、070 优选的， 所述测量模块， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应 坐标以及所述映射关系表， 获取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系 下的坐标， 具体包括， 0071 若所述线结构光投射条纹图像中某个像素点在图像坐标系中的对应坐标， 与所述 映射关系表图像坐标中某个坐标一致， 则将映射关系表中该坐标对应的测量坐标系下的坐 标， 作为该像素点在测量坐标系下的坐标； 0072 否则， 搜索该像素点在所述映射关系表图像坐标中4个最近的邻域点， 并通过所述 0073 映射关系表获取所述4个最近的邻域点对应的4个测量坐标系下的坐标， 根据所述 4个测量坐标系下的坐标获取该。

39、像素点在测量坐标系下的坐标。 0074 需要说明的是， 实施例1和实施例2未重复描述之处可相互借鉴。 0075 本发明公开了一种一种无标定的线结构光视觉传感器坐标测量方法及系统， 通过 建立建立测量坐标系及图像坐标系； 在靶标上设有一系列特征点， 使所有特征点均能在相 机中完整成像， 获取特征点在测量坐标系上的坐标及特征点在图像坐标系中的对应坐标； 移动靶标设定次数， 建立特征点的在测量坐标系上的坐标与特征点在图像坐标系中的对应 坐标的映射关系表； 获取待测量物体上的线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐 标， 根据所述线结构光投射条纹图像在图像坐标系中的对应坐标以及所述映射关系表， 获 。

40、取所述待测量物体上的线结构光投射条纹图像在测量坐标系下的坐标； 0076 无需求解传感器的内外参数， 借助于靶标， 建立靶标上的特征点在测量坐标系下 的坐标与图像坐标系下的坐标之间的映射关系， 即可用于测量； 降低了线结构光视觉传感 器坐标测量方法的复杂度， 提高了测量精度， 所适用的测量范围广。 0077 以上所述本发明的具体实施方式， 并不构成对本发明保护范围的限定。 任何根据 本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形， 均应包含在本发明权利要求的保 护范围内。 说明书 6/6 页 9 CN 111649669 A 9 图1 图2 图3 说明书附图 1/2 页 10 CN 111649669 A 10 图4 图5 说明书附图 2/2 页 11 CN 111649669 A 11 。