(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 202211087771.X (22)申请日 2022.09.07 (71)申请人 苏州中科 行智智能科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市苏州工业园区 金鸡湖大道88号人工智能产业园E1- 002单元 (72)发明人 翟晓彤　彭思龙　汪雪林　顾庆毅　 唐亮　 (74)专利代理 机构 苏州翔远专利代理事务所 (普通合伙) 32251 专利代理师 陆金星 (51)Int.Cl. G06T 7/80(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种基于双目结构光的高反光物体的点云 生成方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于双目结构光的高反 光物体的点云生成方法， 包括双目结构光相机， 所述双目结构光相机包括光机、 左相机、 右相机， 所述光机与左相机组成左结构光相机， 所述光机 与右相机组成右结构光相机， 所述点云生成方法 包括如下步骤： 基于双目结构光标定的基础上， 通过坐标变换， 建立右结构光相机生成的点云与 左相机像素坐标间的对应关系， 并根据此对应关 系， 将左结构光相机生成的点云的无效点替换为 对应的右结构光相机生成的点云。 本发明解决了 3D结构光测量技术中对高反光物体生成的点云 质量差的问题， 使用双目结构光相机生成高反光 物体的三维点云， 操作简单， 可生成高质量的三 维点云。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115375777 A 2022.11.22 CN 115375777 A 1.一种基于双 目结构光的高反光物体的点云生成方法， 包括双目结构光相机， 所述双 目结构光相 机包括光机、 左相 机、 右相机， 所述光机与左相 机组成左结构光相机， 所述光机 与右相机组成右结构光相机， 其特 征在于， 所述 点云生成方法包括如下步骤： （1） 将待测高反光物体设置于双目结构光相机的测量范围内， 调整高反光物体的位置 及角度， 使高反光物体在左相机、 右相机的成像图片中反光 位置不同； （2） 光机投射 N幅特定编码的光 栅图案， 左相机、 右相机分别同步采集 N张投影图片； （3） 生成右结构光相机对应的三维点云坐标； （4） 将右结构光相机生成的三维点云坐标转至左相机坐标系下的三维点云坐标； （5） 将左相机坐标系下的右结构光相机对应的三维点云坐标， 转化为左相机对应的像 素坐标； （6） 生成左相机投影图片的MAPL图； （7） 生成左结构光相机对应的三维点云坐标； （8） 根据步骤 （6） 的MAPL图， 将左结构光相机生成的无效点 云， 替换为右结构光相机对应 位置的三维点云坐标； （9） 生成高反光物体在 双目结构光对应的三维点云坐标。 2.根据权利要求1所述的一种基于双目结构光的高反光物体的点云生成方法， 其特征 在于： 步骤 （3） 中对右相机采集的N张投影图片， 进行编码解码操作， 并根据 右相机与光机的 标定结果， 生成右相机坐标系下的待测高反光物体的三维点云 。 3.根据权利要求2所述的一种基于双目结构光的高反光物体的点云生成方法， 其特征 在于： 所述步骤 （4） 中根据左相机、 右相机间的关系矩阵， 将右相机坐标系下的待测高反光 物体的三维点云 ， 转换为左相机坐标系下的三维点云 ， 转换公式为： ； 其中， 为右相机坐标系下的待测高反光物体的三维点云 转换为左相机坐标系的 三维点云 对应的x坐标， 为右相机坐标系下的待测高反光物体的三维点云 转换为 左相机坐标系的三维点云 对应的y坐标， 为右相机坐标系下的待测高反光物体的三 维点云 转换为左相机坐标系的三维点云 对应的z坐标， 为由右相机坐标系转换到 左相机坐标系下的旋转矩阵， 为待测高反光物体在右相机坐标系的三维点云 对应的x 坐标， 为待测高反光物体在右相机坐标系的三维点云 对应的y坐标， 为待测高反光 物体在右相机坐标系的三维点云 对应的z坐标， 为右相机坐标系转换到左相机坐标系 下的平移向量。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115375777 A 24.根据权利要求3所述的一种基于双目结构光的高反光物体的点云生成方法， 其特征 在于： 步骤 （5） 中根据左相机的内参参数， 将右相机与光机生 成的在左相机坐标系下的三 维 点云 转化为左相机对应的像素坐标系下的像素坐标 ， 转换公式为： ； 其中， 为右相机与光机生成 的在左相机坐标系下的三维点云 转化到左相机像素 坐标系下 的像素 的x坐标， 为为右相机与光机生成的在左相机坐标系下的三维点云 转化到左相机像素坐标系下的像素 的y坐标， 为左相机的内参参数， 为右相机 坐标系下的待测高反光物体的三维点云 转换为左相机坐标系的三维点云 对应的x坐 标， 为右相机坐标系下的待测高反光物体的三维点云 转换为左相机坐标系的三维点 云 对应的y坐标， 为右相机坐标系下的待测高反光物体的三维点云 转换为左相机 坐标系的三维点云 对应的z坐标。 5.根据权利要求4所述的一种基于双目结构光的高反光物体的点云生成方法， 其特征 在于： 步骤 （6） 中根据左相机采集的投影图片生成一张记录有效点的MAPL图， 对于灰度值低 于高阈值且高于低阈值的像素位置， 记录为有效点， 有效点的对应值为 1， 否则为无效点， 无 效点的对应值 为0。 6.根据权利要求5所述的一种基于双目结构光的高反光物体的点云生成方法， 其特征 在于： 步骤 （6） 中所述MAPL图为W*H的矩阵， W 为图片宽度， H为图片高度。 7.根据权利要求5或6所述的一种基于双目结构光的高反光物体的点云生成方法， 其特 征在于： 步骤 （7） 中对左相机采集的N张投影图片， 进 行编码解码操作， 并根据左相机与光机 的标定结果， 生成左相机坐标系下的待测高反光物体的三维点云坐标 ； 其中， 为待测高反光物体在左相机坐 标系下的三维点云， 为待测高反光物体在左相机坐 标系的 三维点云 对应的x坐标， 为待测高反光物体在左相机坐标系的三维点云 对应的y坐 标， 为待测高反光物体在左相机坐标系的三维点云 对应的z坐标。 8.根据权利要求7所述的一种基于双目结构光的高反光物体的点云生成方法， 其特征 在于： 步骤 （8） 中根据步骤 （6） 中的MAPL图， 得到左结构光相机对应的无效点云的像素坐标， 以及步骤 （4） 、 步骤 （5） 得到该像素坐标对应的右结构光相机在左相机坐标系下的三 维点云 坐标， 并用该三维点云坐标替换左结构光相机在该像素位置的三维点云坐标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115375777 A 3