技术特征：
1.一种可在反光条件下进行的三维重建方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)对相机的内参和畸变系数进行标定，采用非线性优化算法计算最优解，得到相机内参与畸变系数；步骤(2)对激光在相机坐标系中的光平面方程进行标定，获得光平面标定结果；步骤(3)利用可编程线激光模组依次对线激光上每一个亮点进行标定，标定结果为该点的光路在相机坐标系下的直线方程；步骤(4)依次点亮每一个激光点，根据步骤(2)中所述光平面标定结果，对每个激光点进行传统的三维重建；再根据(3)中所述直线方程，判断重建出的结果是否在对应的直线上；设定阈值，若到直线的距离超过该阈值，则认为该点是反光点或异常点；若到直线的距离不超过该阈值，则认为该点是正常点，属于三维重建的结果。2.根据权利要求1所述的一种可在反光条件下进行的三维重建方法，其特征在于，所述步骤(2)对激光在相机坐标系中的光平面方程进行标定，获得光平面标定结果，具体包括：步骤(2-1)在工作范围内移动标定板，使激光可以打在标定板上，并且在图像中能够清晰成像；选择不少于两个位置，采集打开激光状态下的图像和不打开激光状态下的图像；步骤(2-2)通过图像相减的方法，得到激光线在图像中的位置，并利用steger算法提取激光线中心的亚像素坐标，得激光线中心坐标；步骤(2-3)根据图像中的标定板特征点，计算出该位置标定板与相机的位置关系，得外参；步骤(2-4)通过步骤(1)中的内参、步骤(2-3)中外参和步骤(2-2)中激光线中心坐标，计算出激光线中心在相机坐标系下的三维坐标，通过最小二乘方法拟合平面，得到激光在相机坐标下的光平面方程。3.根据权利要求2所述的一种可在反光条件下进行的三维重建方法，其特征在于，所述步骤(2-4)中激光在相机坐标下的光平面方程计算，具体为：设图像中激光线的特征点为[u，v]
′
，对应在世界坐标系下的齐次坐标[x，y，z，1]
′
，s为缩放因子，a为相机内参矩阵，m为外参矩阵，则相机成像计算公式为：相机坐标系下的坐标计算公式为：[x
c
，y
c
，z
c
，1]
′
＝m[x，y，z，1]
′
对所有采集到的激光线在相机坐标下的坐标做最小二乘拟合，得到激光平面在相机坐标下的平面方程ax+by+cz+d＝0。4.根据权利要求1所述的一种可在反光条件下进行的三维重建方法，其特征在于，所述步骤(3)利用可编程线激光模组依次对线激光上每一个亮点进行标定，标定结果为该点的光路在相机坐标系下的直线方程，具体包括：步骤(3-1)在工作范围内移动标定板，使激光可以打在标定板上，且能清晰成像；控制激光模组投射只投射第一个点，其余点全暗；选择不少于两个位置，采集打开激光状态下的
图像和不打开激光状态下的图像；步骤(3-2)通过图像相减的方法，得到激光点在图像中的位置，提取激光点中心的亚像素坐标，得激光点中心坐标；步骤(3-3)根据图像中的标定板特征点，计算出该位置标定板与相机的位置关系，得外参；步骤(3-4)通过步骤(1)中的内参、步骤(3-3)中外参和步骤(3-2)中激光点中心坐标，计算出激光点中心在相机坐标系下的三维坐标，通过最小二乘方法拟合直线，得到该激光点的光路在相机坐标下的直线方程，公式如下：依次控制其他激光点，重复上一步，直到标定完所有激光点在相机坐标系下的直线方程公式如下：5.根据权利要求1所述的一种可在反光条件下进行的三维重建方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：首先根据光平面标定结果，对每个点进行三维重建，得到p
iplane
；再根据每个激光点的直线方程，计算点到直线的距离d
i
，判断重建出的结果是否在对应的直线上；如果到直线的距离超过阈值δ，则认为该点是反光点或异常点，剔除该点；如果距离小于阈值δ，则该点是正常点，属于三维重建的结果。6.根据权利要求5所述的一种可在反光条件下进行的三维重建方法，其特征在于，所述阈值δ设置为0.1mm～0.2mm。
技术总结
本发明涉及工业机器视觉技术领域，具体是一种可在反光条件下进行的三维重建方法，包括(1)对相机的内参和畸变系数进行标定，采用非线性优化算法计算最优解，得到相机内参与畸变系数；(2)对激光在相机坐标系中的光平面方程进行标定，获得光平面标定结果；(3)利用可编程线激光模组依次对线激光上每一个亮点进行标定，标定结果为该点的光路在相机坐标系下的直线方程；(4)依次点亮每一个激光点，根据步骤(2)中所述光平面标定结果，对每个激光点进行传统的三维重建。本方法能对异常点进行良好的滤除，获得物体真实的三维重建结果。获得物体真实的三维重建结果。获得物体真实的三维重建结果。
技术研发人员：王昌龙 梁古南 何一君 过志强
受保护的技术使用者：无锡信捷电气股份有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/3/28