基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，旨在解決采用一維靶標和一維結構光同步實現攝像機標定和車身特征點重建的問題。基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統主要攝像機(1)、底座(2)、連接管(3)、一維激光投線儀(4)、支撐桿(5)、圓環(6)、一維靶標桿(7)、圓球(8)與白布(9)組成，系統的白色背景可以提高標定時的圖像處理效率，提供了一種占用空間小、結構簡單、檢測精度高、操作簡便、易于安裝、成本較低、性能可靠的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統。
【專利說明】
基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種汽車工業領域的檢測設備，更具體的說，它涉及一種基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統。
【背景技術】
[0002]汽車形貌視覺檢測的需要提取汽車車身的特征點位置信息，根據特征點位置信息擬合汽車形貌曲面。通常情況下汽車的背景圖像較為復雜，對車身信息的提取產生很大影響。采用一維結構光可以實現對汽車車身特征點的標識，采用一維靶標可以實現攝像機的標定并為一維結構光在世界坐標系的位置提供參考，而設計一種單色背景的一維靶標和結構光的汽車車身特征點重建系統可以解決復雜背景中車身特征點提取的問題，同時利用一維結構光和共線的一維靶標同時實現了標定和特征點的重建。因此，采用基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統對汽車形貌檢測和汽車工業檢測領域的技術進步具有重要意義。

【發明內容】

[0003]本發明針對汽車形貌視覺檢測車身特征點的問題，提供了一種背景單一、結構簡單、檢測精度高、累積誤差小、功能完整、操作簡便、易于安裝、通用性強、成本較低、性能可靠的可滿足汽車檢測行業對汽車車體形貌檢測要求的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統。
[0004]參閱圖1至圖5，為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現。本發明所提供的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統包括有攝像機、底座、連接管、一維激光投線儀、支撐桿、圓環、一維靶標桿、圓球與白布。
[0005]攝像機放置在底座矩形鋼板的頂部，一組圓環穿過白布頂端的一排圓孔，支撐桿穿過一組圓環之后放置在底座的兩個V型鋼塊的V型槽中，三個圓球的螺紋通孔穿過一維靶標桿與一維靶標桿螺紋固定連接，一維靶標桿的頂部與連接管的底部螺紋孔螺紋固定連接，一維激光投線儀的底部插入連接管頂部的圓孔，兩個螺栓穿入連接管沿徑向的一對螺紋孔，螺栓頂部與一維激光投線儀的側面面接觸緊配合，底部的圓球的下部放置于底座矩形鋼板上的一個圓形通孔中。
[0006]技術方案中所述的底座由底部的矩形鋼板、兩個豎直鋼管及鋼管頂端的兩個V型鋼塊焊接而成，矩形鋼板加工一組圓形通孔。
[0007]技術方案中所述的連接管為圓管形中空零件，連接管的底部沿軸向加工一個螺紋孔，連接管的頂部沿軸向加工一個圓孔，連接管的外部加工一對平行平面，連接管沿徑向加工一對螺紋通孔。
[0008]技術方案中所述的支撐桿為圓形鋼桿。
[0009]技術方案中所述的一維靶標桿為直螺紋桿制成。
[0010]技術方案中所述的圓球為圓形鋼球，過鋼球球心加工一個螺紋通孔，圓球的半徑大于底座矩形鋼板上的圓形通孔的半徑。
[0011 ]技術方案中所述的白布為方形白色布料制成，白布的頂端加工一排圓孔。
[0012]本發明的有益效果是:
[0013](I)在一維靶標桿的端部同軸固定了一維激光投線儀，同步實現采用一維靶標的攝像機參數標定與一維激光點的投影與重建，提高了測量的效率，易于安裝、成本較低的方式實現了車身特征點在攝像機坐標系下的三維重建。
[0014](2)本發明在底座上安裝了白布構成了在一維靶標桿的三個圓球區域的白色單一背景，方便了標定過程中圖像處理時對一維靶標桿圓球球心的提取。
[0015](3)本發明的主要零件采用標準型鋼進行加工，首先，標準型鋼產量大，機械加工工序少，生產成本較低;其次，作為測量儀器的重要附件，采用標準型鋼具有一定的強度，能夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家標準對測量精度的要求。
【附圖說明】
[0016]圖1是基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統的軸測圖；
[0017]圖2是基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統中底座2的軸測圖；
[0018]圖3是基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統中連接管3、一維激光投線儀4、一維靶標桿7與圓球8的軸測圖；
[0019]圖4是基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統中攝像機1、支撐桿
5、圓環6與白布9的軸測圖；
[0020]圖5是基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統中連接管3的軸測圖；
[0021]圖中:1.攝像機，2.底座，3.連接管，4.一維激光投線儀，5.支撐桿，6.圓環，7.—維革巴標桿，8.圓球，9.白布。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述:
[0023]參閱圖1至圖5，基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統包括有攝像機1、底座2、連接管3、一維激光投線儀4、支撐桿5、圓環6、一維靶標桿7、圓球8與白布9。
[0024]底座2由底部的矩形鋼板、兩個豎直鋼管及鋼管頂端的兩個V型鋼塊焊接而成，矩形鋼板加工一組圓形通孔，攝像機I放置在底座2矩形鋼板的頂部，白布9為方形白色布料制成，白布9的頂端加工一排圓孔，一組圓環6穿過白布9頂端的一排圓孔，支撐桿5為圓形鋼桿，支撐桿5穿過一組圓環6之后放置在底座2的兩個V型鋼塊的V型槽中。
[0025]圓球8為圓形鋼球，過鋼球球心加工一個螺紋通孔，一維靶標桿7為直螺紋桿制成，三個圓球8的螺紋通孔穿過一維靶標桿7與一維靶標桿7螺紋固定連接，圓球8的半徑大于底座2矩形鋼板上的圓形通孔的半徑，底部的圓球8的下部放置于底座2矩形鋼板上的一個圓形通孔中。
[0026]連接管3為圓管形中空零件，連接管3的底部沿軸向加工一個螺紋孔，連接管3的頂部沿軸向加工一個圓孔，連接管3的外部加工一對平行平面，連接管3沿徑向加工一對螺紋通孔，一維靶標桿7的頂部與連接管3的底部螺紋孔螺紋固定連接，一維激光投線儀4的底部插入連接管3頂部的圓孔，兩個螺栓穿入連接管3沿徑向的一對螺紋孔，螺栓頂部與一維激光投線儀4的側面面接觸緊配合。
[0027]基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統的使用方法:將基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統放置在水平地面，打開激光投線儀并使激光投線儀的一維激光線投影到被測汽車的特征點上，通過攝像機采集特征點的圖像和一維靶標的圖像，進行圖像處理提取三個圓球的中心及激光投影點的中心，根據三個圓球的中心位置對攝像機進行標定，最后根據標定結果對激光投影點進行三維重建。
【主權項】
1.一種基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，其特征在于，所述的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統包括有攝像機(I)、底座(2)、連接管(3)、一維激光投線儀(4)、支撐桿(5)、圓環(6)、一維靶標桿(7)、圓球(8)與白布(9); 攝像機(I)放置在底座(2)矩形鋼板的頂部，一組圓環(6)穿過白布(9)頂端的一排圓孔，支撐桿(5)穿過一組圓環(6)之后放置在底座(2)的兩個V型鋼塊的V型槽中，三個圓球(8)的螺紋通孔穿過一維靶標桿(7)與一維靶標桿(7)螺紋固定連接，一維靶標桿(7)的頂部與連接管(3)的底部螺紋孔螺紋固定連接，一維激光投線儀(4)的底部插入連接管(3)頂部的圓孔，兩個螺栓穿入連接管(3)沿徑向的一對螺紋孔，螺栓頂部與一維激光投線儀(4)的側面面接觸緊配合，底部的圓球(8)的下部放置于底座(2)矩形鋼板上的一個圓形通孔中。2.按照權利要求1所述的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，其特征在于所述的底座(2)由底部的矩形鋼板、兩個豎直鋼管及鋼管頂端的兩個V型鋼塊焊接而成，矩形鋼板加工一組圓形通孔。3.按照權利要求1所述的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，其特征在于所述的連接管(3)為圓管形中空零件，連接管(3)的底部沿軸向加工一個螺紋孔，連接管(3)的頂部沿軸向加工一個圓孔，連接管(3)的外部加工一對平行平面，連接管(3)沿徑向加工一對螺紋通孔。4.按照權利要求1所述的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，其特征在于所述的支撐桿(5)為圓形鋼桿。5.按照權利要求1所述的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，其特征在于所述的一維靶標桿(7)為直螺紋桿制成。6.按照權利要求1所述的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，其特征在于所述的圓球(8)為圓形鋼球，過鋼球球心加工一個螺紋通孔，圓球(8)的半徑大于底座(2)矩形鋼板上的圓形通孔的半徑。7.按照權利要求1所述的基于單色背景一維靶標和結構光的汽車特征點重建系統，其特征在于所述的白布(9)為方形白色布料制成，白布(9)的頂端加工一排圓孔。
【文檔編號】G01B11/25GK105953748SQ201610424020
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】徐觀, 袁靜, 蘇建, 林慧英, 陳熔, 張立斌, 潘洪達, 劉玉梅, 戴建國, 單紅梅, 李曉韜, 張馨元, 鄭安琪, 吳廣為
【申請人】吉林大學