轨廓测量系统激光平面调整方法及装置.pdf

(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CN112902869A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号202110080826.3(22)申请日2021.01.21(71)申请人中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所地址100081北京市海淀区大柳树路2号主楼12层申请人北京铁科英迈技术有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司(72)发明人王乐方玥王胜春王昊黎国清任盛伟(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人薛平王天尧(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图7页(54)发明名称轨廓测量系统激光平面调整方法及装置(57)摘要本发明公开了一种轨廓测量系统激光平面调整方法及装置，其中该方法包括：获取轨廓测量系统中左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数和外部参数；采集凸形标定块的光条图像；凸形标定块的三个上表面分别放置一平面靶标标定板，每一平面靶标标定板上设置有多个均匀分布的标记点；凸形标定块和对应的平面靶标标定板设置在左右两侧激光摄像组件的工作范围内；根据上述内部参数、外部参数及凸形标定块的光条图像，确定左右两侧激光平面参数；根据左右两侧激光平面参数，确定左右两侧激光平面的共面程度；根据该共面程度，调整左右两侧激光摄像组件中激光器的位置。本发明可以实现快速准确地调整轨廓测量系统中左右两侧的激光平面至共面。CN112902869ACN112902869A权利要求书1/2页1.一种轨廓测量系统激光平面调整方法，其特征在于，包括：获取轨廓测量系统中左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数和外部参数；采集凸形标定块的光条图像；凸形标定块的三个上表面分别放置一平面靶标标定板，每一平面靶标标定板上设置有多个均匀分布的标记点；凸形标定块和对应的平面靶标标定板设置在左右两侧激光摄像组件的工作范围内；根据左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数、外部参数及凸形标定块的光条图像，确定左右两侧激光平面参数；根据左右两侧激光平面参数，确定左右两侧激光平面的共面程度；根据两侧激光平面的共面程度，调整左右两侧激光摄像组件中激光器的位置。2.如权利要求1所述的轨廓测量系统激光平面调整方法，其特征在于，根据左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数、外部参数及凸形标定块的光条图像，确定左右两侧激光平面参数；根据左右两侧激光平面参数，确定左右两侧激光平面的共面程度，包括：对左右侧凸形标定块光条图像提取光条中心，得到左右侧凸形标定块光条图像的光条中心像素坐标；根据左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数和外部参数，将左右侧凸形标定块光条图像的光条中心像素坐标变换到相应的靶标坐标系下；以任一靶标坐标系为世界坐标系，通过坐标变换将靶标坐标系下的光条中心坐标变换到世界坐标系下；在世界坐标系下，对左侧激光平面的两个交线和右侧激光平面的两个交线分别拟合平面，得到左右侧激光平面参数；根据所述左右侧激光平面参数，计算左右两侧拟合平面的法线夹角和平面距离；根据所述法线夹角和平面距离，确定左右两侧激光平面的共面程度。3.如权利要求1所述的轨廓测量系统激光平面调整方法，其特征在于，还包括：根据激光摄像组件深度方向的量程，确定凸形标定块的中间的上表面与其左右的两个上表面之间的高度差。4.如权利要求1所述的轨廓测量系统激光平面调整方法，其特征在于，还包括：实时显示左右两侧激光平面，得到实时显示结果；根据左右两侧激光平面的共面程度，调整左右两侧激光摄像组件中激光器的位置，包括：根据左右两侧激光平面的共面程度和实时显示结果，调整左右两侧激光摄像组件中的激光器的位置。5.一种轨廓测量系统激光平面调整装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取轨廓测量系统中左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数和外部参数；图像采集单元，用于采集凸形标定块的光条图像；凸形标定块的三个上表面分别放置一平面靶标标定板，每一平面靶标标定板上设置有多个均匀分布的标记点；凸形标定块和对应的平面靶标标定板设置在左右两侧激光摄像组件的工作范围内；共面程度确定单元，用于根据左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数、外部参数及凸形标定块的光条图像，确定左右两侧激光平面参数；根据左右两侧激光平面参数，确定左右两侧激光平面的共面程度；2CN112902869A权利要求书2/2页调整单元，用于根据两侧激光平面的共面程度，调整左右两侧激光摄像组件中激光器的位置。6.如权利要求5所述的轨廓测量系统激光平面调整装置，其特征在于，所述共面程度确定单元具体用于：对左右侧凸形标定块光条图像提取光条中心，得到左右侧凸形标定块光条图像的光条中心像素坐标；根据左右两侧激光摄像组件中相机的内部参数和外部参数，将左右侧凸形标定块光条图像的光条中心像素坐标变换到相应