恭喜深圳市易尚展示股份有限公司陈海龙获国家专利权
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龙图腾网恭喜深圳市易尚展示股份有限公司申请的专利一种自动化三维彩色成像与测量系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN110243307B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-01-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:201910300731.0,技术领域涉及:G01B11/25;该发明授权一种自动化三维彩色成像与测量系统是由陈海龙;何懂;刘梦龙;张青松;廖一帆设计研发完成,并于2019-04-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种自动化三维彩色成像与测量系统在说明书摘要公布了:本发明提供一种自动化三维彩色成像与测量系统,包括:成像模块,包括用于采集被测物体第一三维图像和彩色图像的彩色三维传感器,以及用于采集所述被测物体第二三维图像的深度相机;位姿调整模块,用于固定所述成像模块,并对所述成像模块进行位姿调整;处理器,连接并控制所述成像模块以及所述位姿调整模块,使得所述成像模块对所述被测物体进行多角度图像采集,并基于所述第一三维图像、所述彩色图像以及所述第二三维图像计算出所述被测物体的彩色三维模型。本发明通过采用机械臂和旋转电机来控制三维传感器的多视角姿态调整,以满足所有扫描视场的重叠度和完整性;通过深度相机实时获取物体的形貌数据来估算三维传感器最佳扫描姿态,以确保物体的待测量表面位于三维传感器的测量范围内。
本发明授权一种自动化三维彩色成像与测量系统在权利要求书中公布了:1.一种自动化三维彩色成像与测量系统,其特征在于,包括:成像模块,包括用于采集被测物体第一三维图像和彩色图像的彩色三维传感器,以及用于采集所述被测物体第二三维图像的深度相机;位姿调整模块,用于固定所述成像模块,并对所述成像模块进行位姿调整;处理器,连接并控制所述成像模块以及所述位姿调整模块,使得所述成像模块对所述被测物体进行多角度图像采集,并基于所述第一三维图像、所述彩色图像以及所述第二三维图像计算出所述被测物体的彩色三维模型;所述彩色三维传感器包括左相机、右相机、投影仪组成的主动双目视觉相机以及彩色相机;物体的第一三维图像为高精度精细三维模型,物体的第二三维图像为低精度粗略三维模型;所述深度相机包括TOF深度相机或结构光深度相机或双目视觉深度相机;所述位姿调整模块包括:机械臂,连接于所述成像模块,包括多个旋转轴以对所述成像模块进行位姿调整;旋转轴,分别与所述机械臂以及底座连接,用于使得所述成像模块围绕所述底座旋转;所述基于所述第一三维图像、所述彩色图像以及所述第二三维图像计算出所述被测物体的彩色三维模型包括以下步骤:利用所述第二三维图像生成全局扫描视点;在所述全局扫描视点处采集所述第一三维图像以及所述彩色图像,并基于所述第一三维图像以及所述彩色图像计算所述被测物体的彩色三维模型;利用系统对被测物进行三维扫描时,整体扫描过程由处理器执行,分为以下几个步骤:第一步:对深度相机以及彩色三维传感器进行标定,以获取深度相机与彩色三维传感器的内部参数与外部参数;第二步:利用深度相机采集被测物的低精度粗略三维模型;利用旋转轴以及机械臂控制深度相机以环绕被测物一周以生成物体的低精度粗略三维模型;第三步:基于低精度粗略三维模型计算生成全局扫描视点;第四步:对所生成的全局扫描视点根据最短路径规划利用主动双目视觉相机对被测物进行高精度的三维扫描,以获取第一高精度精细三维模型;对第一高精度精细三维模型进行置信图计算,确定数据缺失以及细节缺失的区域并进行补充扫描,以获取精度更高的第二高精度精细三维模型;在第一和或第二高精度精细三维模型的采集过程中同步利用彩色相机进行彩色图像的采集;立体标靶由第一子标靶A以及第二子标靶B组成;标定过程分为两个步骤:1旋转轴保持静止,机械臂携带彩色三维传感器对第一子标靶A进行多视角采集,计算彩色三维传感器的内外参数、Hlm和Him;由于左、右相机、彩色相机以及红外相机在不同频谱波段的光源下工作,在每次采集中,首先在可见光照明下,左、右相机和彩色相机采集标靶图像,然后用红外光源进行照明,红外相机采集标靶图像;2机械臂保持姿态不变,电机旋转不同角度,左、右相机利用双目立体视觉原理重建每个视角下第二子标靶B部分的随机标记点的三维坐标,通过标记点匹配确定旋转角度,从而构建底座坐标系,计算Hba;其中,Hlm为Sl到M的变换矩阵,Sl为彩色三维传感器坐标系,M为机械臂坐标系;Him为Si至M的变换矩阵,Si为深度相机坐标系;Hba为B至A的变换矩阵,B为机械臂基座坐标系,A为底座坐标系。
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