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龙图腾网恭喜武汉大学申请的专利一种结构光三维垂线测量装置及方法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：CN115683059B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13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：202211374739.X，技术领域涉及：G01C11/00；该发明授权一种结构光三维垂线测量装置及方法是由梅天灿;肖尧设计研发完成，并于2022-11-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种结构光三维垂线测量装置及方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种结构光三维垂线测量装置及方法。本发明方法通过张正友相机标定法对CCD相机参数进行标定；通过基于棋盘格的线结构光标定方法对激光平面参数进行标定；通过竖直放置两个姿态的棋盘格的方法，计算得到垂线方向向量标定参数；计算机控制CCD相机采集全景图像，提取水平方向的激光平面与垂线相交的光点和小球中心点的图像坐标，结合标定参数，构建垂线的解析方程和小球中心点投影成像的光线方程，联立求解得到小球中心点坐标，小球中心点坐标的变化量即为垂线在X、Y、Z三个方向上的位移。本发明的优点无需分别在三个方向配置相同结构的三套光源和传感器，简化结构，提高稳定性；使用高分辨率的相机和镜头，充分利用视场，可以提高测量精度和测量范围。

本发明授权一种结构光三维垂线测量装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种结构光三维垂线测量装置的结构光三维垂线测量方法，其特征在于，所述结构光三维垂线测量装置包括：计算机、CCD相机、线激光发射器、待测量垂线、支架、小球；所述CCD相机与所示计算机连接；所述线激光发射器放置于所述CCD相机下方，朝向所述待测量垂线，并发射水平方向的激光平面；所述小球固定在所述待测量垂线上，所述待测量垂线通过所述支架悬挂于所述CCD相机前方；所述结构光三维垂线测量方法，包括以下步骤：步骤1：计算机通过张正友相机标定法对CCD相机主点、CCD相机焦距、CCD相机畸变参数进行标定，得到标定后相机主点、标定后相机焦距、标定后相机畸变参数；步骤2：计算机通过基于棋盘格的线结构光标定方法对激光平面参数进行标定，得到激光平面方程参数；步骤3：将棋盘格竖直放置在CCD相机前方，计算机通过CCD相机采集第一姿态棋盘格图像,提取棋盘格角点的第一姿态图像坐标和在局部棋盘格世界坐标系下的第一姿态世界坐标，计算局部棋盘格世界坐标系的第一姿态，计算棋盘格角点在相机坐标系下的第一姿态相机坐标，将棋盘格角点在相机坐标系下的第一姿态相机坐标通过最小二乘拟合方法计算得到第一姿态棋盘格平面的法向量；步骤4：将棋盘格旋转一定角度后，计算机通过CCD相机采集第二姿态棋盘格图像,提取棋盘格角点的第二姿态图像坐标和在局部棋盘格世界坐标系下的第二姿态世界坐标，计算局部棋盘格世界坐标系的第二位姿，计算棋盘格角点在相机坐标系下的第二姿态相机坐标，将棋盘格角点在相机坐标系下的第二姿态相机坐标通过最小二乘拟合方法计算得到第二姿态棋盘格平面的法向量；步骤5：将第一姿态棋盘格平面的法向量、第二姿态棋盘格平面的法向量进行叉乘得到垂线方向向量标定参数；步骤6：计算机控制CCD相机采集全景图像，结合CCD相机畸变参数对全景图像进行畸变矫正得到畸变校正后的图像，提取水平方向的激光平面与垂线相交的光点的图像坐标，提取小球中心点的图像坐标，构建垂线的解析方程以及小球中心点投影成像的光线方程，求解得到垂线在X、Y、Z三个方向上的位移。

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