(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211261277.0 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 北京博清科技有限公司 地址 100176 北京市大兴区经济技 术开发 区荣华中路19号院1号楼B座19层1908 (72)发明人 冯消冰　闫佳　刘爱平　 (74)专利代理 机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 1 1240 专利代理师 王晓玲 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 7/70(2017.01) G06T 5/50(2006.01) (54)发明名称 焊缝三维重建方法、 装置、 处 理器以及系统 (57)摘要 本申请提供了一种焊缝三维重建方法、 装 置、 处理器以及系统， 该方法包括： 获取激光线图 像， 并确定激光线图像对应的R通道图像以及B通 道图像； 确定R通道图像对应的二维函数， 得到R 通道的二维函数， 并确定B通道图像对应的二维 函数， 得到B通道的二维函数； 根据R通道的二维 函数， 确定第一预定位置信息， 并根据B通道的二 维函数， 确定第二预定位置信息； 对第一预定位 置信息和第二预定位置信息进行融合， 得到第三 预定位置信息； 对第三预定位置信息进行坐标转 换， 得到激光线的中心线在相机坐标系中的位置 信息。 该方法通过R通道和B通道图像信息的融 合， 解决了金属工件表面反光造成的难以精准的 提取激光线的问题。 权利要求书4页 说明书18页 附图4页 CN 115471616 A 2022.12.13 CN 115471616 A 1.一种焊缝三维重建方法， 其特 征在于， 包括： 获取激光线图像， 并确定所述激光线图像对应的R通道图像以及 B通道图像； 确定所述R通道图像对应的二维函数， 得到R通道的二维函数， 并确定所述B通道图像对 应的二维函数， 得到B通道的二 维函数， 所述二 维函数的自变量为所述激光线图像中的像素 点在像素坐标系中的位置信息， 所述二 维函数的因变量为所述激光线图像中的像素点的灰 度值； 根据所述R通道的二维函数， 确定第一预定位置信息， 所述第一预定位置信息为所述R 通道的所述激光线的中心线在所述像素坐标系中的位置信息， 并根据所述B通道的二维函 数， 确定第二预定位置信息， 所述第二预定位置信息为所述B通道的所述激光线的中心线在 所述像素坐标系中的位置信息； 对所述第一预定位置信息和所述第二预定位置信息进行融合， 得到第三预定位置信 息； 对所述第三预定位置信 息进行坐标转换， 得到所述激光线的中心线在相机坐标系中的 位置信息 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 确定所述R通道图像对应的二维函数， 得到 R通道的二维函数， 并确定所述B通道图像对应的二维函数， 得到B通道的二维函数， 包括： 对所述R通道图像进行滤波处理， 得到处理后的所述R通道图像， 并对所述B通道图像进 行滤波处理， 得到处 理后的所述B通道图像； 对处理后的所述R通道图像进行二维函数转换， 得到所述R通道 的二维函数， 并对处理 后的所述B通道图像进行二维函数转换， 得到所述B通道的二维函数。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据 所述R通道的二维函数， 确定第 一预定 位置信息， 并根据所述B通道的二维函数， 确定第二预定位置信息， 包括： 根据所述R通道的二维函数， 确定第一Hessian矩阵， 并根据所述B通道的二维函数， 确 定第二Hes sian矩阵； 构建所述R通道的所述激光线的截面的第一光强分布函数， 并构建所述B通道的所述激 光线的截面的第二 光强分布函数； 根据所述第一Hessian矩阵以及所述第一光强分布函数， 确定所述第一预定位置信息， 并根据所述第二Hes sian矩阵以及所述第二 光强分布函数， 确定所述第二预定位置信息 。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 根据所述R通道的二维函数， 确定第一 Hessian矩阵， 并根据所述B通道的二维函数， 确定第二Hes sian矩阵， 包括： 根据公式 确定所述第一Hessian矩阵， 其中， H(x,y) 为所述第一Hessian矩阵， g(x,y)为所述R通道的二维函数， (x， y)为所述激光线图像中的像 素点在像素坐标系中的位置信息；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115471616 A 2根据公式 确定所述第二Hessian矩阵， 其中， H(x,y) 为所述第二Hessian矩阵， g(x,y)为所述B通道的二维函数， (x， y)为所述激光线图像中的像 素点在像素坐标系中的位置信息 。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 构建所述R通道的所述激光线的截面的第 一光强分布函数， 并构建所述B通道的所述激光线的截面的第二 光强分布函数， 包括： 根据公式Z(x0+tnx,y0+tny)、 (x0,y0)以及(nx,ny)， 构建所述R通道的所述激光线在点 (x0,y0)的截面的第一光强分布函数， 其中， Z(x0+tnx,y0+tny)为所述R通道的所述激光线在 点(x0,y0)的截面的光强分布函数， (x0,y0)为所述第一光强分布函数的第一基准点的坐标， (nx,ny)为所述R通道的所述激 光线的法线方向的单位向量， t为所述第一光强分布函 数的未 知参数； 根据公式Z(x0+tnx,y0+tny)、 (x0,y0)以及(nx,ny)， 构建所述B通道的所述激光线在点 (x0,y0)的截面的第二光强分布函数， 其中， Z(x0+tnx,y0+tny)为所述B通道的所述激光线在 点(x0,y0)的截面的光强分布函数， (x0,y0)为所述第二光强分布函数的第二基准点的坐标， (nx,ny)为所述R通道的所述激 光线的法线方向的单位向量， t为所述第二光强分布函 数的未 知参数。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 根据所述第一Hessian矩阵以及所述第一 光强分布函数， 确定所述第一预定位置信息， 包括： 对所述第一光强分布函数进行泰勒展开， 得到Z(x0,y0)+t(x0,y0)(rx ry)T+t(x0,y0)H (x,y)[t(x0,y0)]T/2， 其中， (x0,y0)为所述第一光强分布函 数的第一基准点的坐 标， t为所述 第一光强分布函数的未知参数， rx为所述R通道的二维函数对x的偏导数与所述激光线图像 的像素值点的卷积， ry为所述R通道的二维函数对y的偏导数与所述激光线图像的像素值点 的卷积； 根据Z(x0,y0)+t(x0,y0)(rx ry)T+t(x0,y0)H(x,y)[t(x0,y0)]T/2、 以及 计算所述第一光强分布函数的第一 极值点， 其中， t1为所述第一 光强分布函数的第一极值点， rxx为所述第一Hessian矩阵第一行第一列的元素， rxy为所述 第一Hessian矩阵第一行第二列的元 素、 ryy为所述第一Hes sian矩阵第二行第二列的元 素； 将所述第一极值点、 所述第一基准点以及所述R通道的所述激光线的法线方向的单位 向量带入公式q＝(x0+t1nx,y0+t1ny)中， 确定所述第一预定位置信息 。 7.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 根据所述第二Hessian矩阵以及所述第二 光强分布函数， 确定所述第二预定位置信息， 包括： 对所述第二光强分布函数进行泰勒展开， 得到Z(x0,y0)+t(x0,y0)(rx ry)T+t(x0,y0)H (x,y)[t(x0,y0)]T/2， 其中， (x0,y0)为所述第二光强分布函 数的第二基准点的坐 标， t为所述 第二光强分布函数的未知参数， rx为所述B通道的二维函数对x的偏导数与所述激光线图像 的像素值点的卷积， ry为所述B通道的二维函数对y的偏导数与所述激光线图像的像素值点权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115471616 A 3