(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利限公司旭路258號東安大廈1301室夏彪楊威劉浩審查員李富貴一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法以及裝置本發(fā)明提供了一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3D相機視野中的不所在直線與線結(jié)構(gòu)光3D相機的激光面之間的傾通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系將三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3將三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3D相機視野中的對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算獲得每組點云數(shù)據(jù)對通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解型參數(shù)步驟5步驟1步驟2步驟3步驟421.一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特將三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3D相機視野中的不同位置，線結(jié)構(gòu)光3D相機與三維標(biāo)定板之間發(fā)生相對運動、掃描三維標(biāo)定板，得到不同位置下的三維標(biāo)定板的多組點云數(shù)據(jù)；對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算獲得每組點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維標(biāo)定板的角點坐標(biāo)；將因誤差產(chǎn)生的相對運動方向所在直線與線結(jié)構(gòu)光3D相機的激光面之間的傾角，作為通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解誤差校正模型參數(shù)；將誤差校正模型用于被測物體的點云數(shù)據(jù)，得到無畸變的點云數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特征在于：所述三維標(biāo)定板包括一個正方形平面，所述正方形平面的四邊分別連接有側(cè)平面，所述正方形平面與所述側(cè)平面之間構(gòu)成有夾角。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特征在于：所述夾角的取值范圍為15至45度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特征在于：對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算獲得每組點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維標(biāo)定板的角點坐標(biāo)，具體包括以下步驟：對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，將三維標(biāo)定板的5個平面數(shù)據(jù)分離成5個獨立的3D點分別將正方形平面的四個角點周邊的三個平面方程聯(lián)立方程組，表示為：依次求解角點周邊的三個平面方程，得到正方形平面的四個角點的坐標(biāo)，每組點云數(shù)據(jù)得到一組正方形平面的四個角點的坐標(biāo)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特征在于：所述對于每個點，計算點與所有鄰居點之間的平均距離，如果點的平均距離在由全局距離平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差定義的區(qū)間之外，則視為稀疏離群點，將稀疏離群點從點云數(shù)據(jù)集中去除。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特征在于：線結(jié)構(gòu)光3D相機拍攝三維標(biāo)定板時，存在的對測量精度具有影響的傾角，包括線結(jié)構(gòu)光3D相機繞世界坐標(biāo)系的Z軸旋轉(zhuǎn)a度形成的傾角和繞世界坐標(biāo)系的X軸旋轉(zhuǎn)β度形成的傾角，世界坐標(biāo)系的Y軸平行于線結(jié)構(gòu)光3D相機拍攝三維標(biāo)定板時的相對運動方向，構(gòu)建誤差校正模型表示為：3校正模型參數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特征在于：通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解誤差校正模型參數(shù)，包括以下步驟：確定三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系，包括三維標(biāo)定板的正方形平面滿足對角線向量內(nèi)積為0以及三維標(biāo)定板的正方形平面兩對角線模長等于正方形平面邊長的√2設(shè)定單組三維標(biāo)定板校正后對角線向量內(nèi)積的平方為目標(biāo)函數(shù)，目標(biāo)函數(shù)通過角點坐標(biāo)和誤差校正模型參數(shù)進(jìn)行表示；采用拉格朗日乘數(shù)法求解目標(biāo)函數(shù)，基于多組三維標(biāo)定板的角點數(shù)據(jù)設(shè)置優(yōu)化函數(shù)；將三維標(biāo)定板的正方形平面滿足對角線向量內(nèi)積為0以及三維標(biāo)定板的正方形平面兩對角線模長等于正方形平面的邊長的√2倍作為拉格朗日乘數(shù)法中的約束條件；建立拉格朗日函數(shù)，令拉格朗日函數(shù)對于各個誤差校正模型參數(shù)和拉格朗日乘數(shù)的一階偏導(dǎo)數(shù)等于零，求解得到誤差校正模型參數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，其特征在于：所述的通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解誤差校正模型參數(shù)，包括：令誤差校正模型x?=cosa,x?=sina,x?=sinβ,x?=cosβ,三維標(biāo)定板的正方形平面的四個角點順時針排列分別為A、B、C和D,校正后滿足對角線向量內(nèi)積為0,表示為：AC·BD=0,且兩對角線模長等于正方形平面邊長的√2倍，表示為：|AC|=|BD|=√2L,式中L為三維標(biāo)定板的正方形平面的邊長；設(shè)定單組三維標(biāo)定板校正后對角線向量內(nèi)積的平方為目標(biāo)函數(shù)：f(x?,x?,x?,x?)=(AC*BD)2=((Pc-Pa)·(Pa-Pb))2=((△Xac*x?,△Yac+△Xac*X?+△Zac*x?,△Zac*x?)·(△Xb基于拉格朗日乘數(shù)法求解目標(biāo)函數(shù)，設(shè)置優(yōu)化函數(shù)為：式中j為三維標(biāo)定板不同位置下成像的次數(shù)，f;(x?,X?,?,x4)為第i次成像時三維標(biāo)定板的目標(biāo)函數(shù)；優(yōu)化函數(shù)滿足約束條件：4且滿足4i(x)=0,i=1、2、3、4;分別對x?,x?,X?,×4,λ求偏導(dǎo)，并令導(dǎo)數(shù)為0,求得x?,x?,X?,x?為優(yōu)化函數(shù)在滿足約束條件下的極值點，作為誤差校正模型參數(shù)。所述程序存儲在所述存儲器中，所述處理器調(diào)用存儲器存儲的程序，以執(zhí)行權(quán)利要求1所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法。10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于：所述計算機可讀存儲介質(zhì)用于存儲程序，所述程序用于執(zhí)行權(quán)利要求1所述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法。5技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及3D視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法以及裝置。背景技術(shù)[0002]隨著機器視覺的快速發(fā)展，3D視覺技術(shù)的應(yīng)用變得越來越普遍，現(xiàn)有的3D成像技術(shù)原理上主要有雙目立體視覺法、激光三角法、結(jié)構(gòu)光3D成像、飛行時間法ToF,光場成像工業(yè)領(lǐng)域這三種原理的3D相機被廣泛應(yīng)用。其中基于單線結(jié)構(gòu)光的3D相機原理簡單、測量[0003]根據(jù)激光面與相對運動方向所在直線的夾角關(guān)系可將線結(jié)構(gòu)光3D相機劃分為垂直式和斜入式，對于垂直式單線結(jié)構(gòu)光3D相機，線結(jié)構(gòu)光3D相機拍到激光線輪廓后由激光線中心提取算法得到激光線的中心輪廓，再經(jīng)過標(biāo)定得到的轉(zhuǎn)換矩陣運算后得到被測物體表面的單條3D輪廓線，最終由多條輪廓線組合成被測物體表面完整的3D點云。[0004]單線結(jié)構(gòu)光3D相機成像需要被測物體與相機之間產(chǎn)生相對運動，理想的安裝位置需滿足相對運動方向所在的直線完全垂直于激光面，但實際應(yīng)用中3D相機安裝很難保證達(dá)到理想的安裝位置。由于機構(gòu)件的加工誤差和3D相機的安裝誤差，很難保證運動方向所在的直線完全垂直于激光面，線結(jié)構(gòu)光3D相機的安裝一旦有角度傾斜，將會導(dǎo)致采集到的點云產(chǎn)生扭曲，從而影響了三維測量系統(tǒng)的測量精度。因此，研究如何校正線結(jié)構(gòu)光3D相機的安裝誤差，是提高線結(jié)構(gòu)光3D測量系統(tǒng)可靠性與保證三維測量精度的重要手段。發(fā)明內(nèi)容[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法以及裝置，有效解決了因誤差導(dǎo)致的線結(jié)構(gòu)光3D相機的點云扭曲問題，提高了線結(jié)構(gòu)光3D相機的成像精度，為后續(xù)的高精度3D圖像處理提供了保障。括以下步驟：[0007]將三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3D相機視野中的不同位置，線結(jié)構(gòu)光3D相機與三維標(biāo)定板之間發(fā)生相對于運動掃描三維標(biāo)定板，得到不同位置下的三維標(biāo)定板的多組點云數(shù)[0008]對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算獲得每組點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維標(biāo)定板的角點坐[0009]將因誤差產(chǎn)生的相對運動方向所在直線與線結(jié)構(gòu)光3D相機的激光面之間的傾角，作為誤差模型校正參數(shù)，構(gòu)建誤差校正模型；[0010]通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解誤差校正模型參數(shù)；[0011]將誤差校正模型用于被測物體的點云數(shù)據(jù)，得到無畸變的點云數(shù)據(jù)。6[0024]進(jìn)一步的，通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解誤差校正模型參足對角線向量內(nèi)積為0以及三維標(biāo)定板的正方形平面兩對角線模長等于正方形平面邊長的數(shù)；將三維標(biāo)定板的正方形平面滿足對角線向量內(nèi)積為0以及三維標(biāo)定板的正方形平面兩7的一階偏導(dǎo)數(shù)等于零，求解得到誤差校正模型參數(shù)。[0029]進(jìn)一步的，所述的通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解誤差校正模[0030]令誤差校正模型x?=cosα,x?=sinα,x?=sinβ,x?=cosβ,三維標(biāo)定板的正方形平面的四個角點順時針排列分別為A、B、C和D,校正后滿足對角線向量內(nèi)積為0,表示為：AC·BD=0,且兩對角線模長等于正方形平面邊長的√2倍，表示為：A|C|=|BD|=√2L,式中L為三維標(biāo)定板的正方形平面的邊長；[0031]設(shè)定單組三維標(biāo)定板校正后對角線向量內(nèi)積的平方為目標(biāo)函數(shù)：f(x?,x?,x?,x?)=(AC*BD)2=([0032]=((△Xac*x?,△Yac+△Xac*X?+△Zac*x?,△Zac*x?)·(△Xbd*X?,△Ybd[0034]基于拉格朗日乘數(shù)法求解目標(biāo)函數(shù)，設(shè)置優(yōu)化函數(shù)為：[0036]式中j為三維標(biāo)定板不同位置下成像的次數(shù)，f;(x?,X?,X?,x4)為第i次成像時三維標(biāo)定板的目標(biāo)函數(shù)；[0037]優(yōu)化函數(shù)滿足約束條件：[0040]建立拉格朗日函數(shù)F(x?,x?,x?,x?,λ1,λ2,λ3,λ4)=Z7=1fi(x?,x?,X?,x?)+∑:=1λi*[0042]分別對x?,x?,X?,4,λ求偏導(dǎo)，并令導(dǎo)數(shù)為0,求得x?,X?,x?,x?為優(yōu)化函數(shù)在滿足約束條件下的極值點，作為誤差校正模型參數(shù)。[0044]所述程序存儲在所述存儲器中，所述處理器調(diào)用存儲器存儲的程序，以執(zhí)行上述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法。[0045]一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于：所述計算機可讀存儲介質(zhì)用于存儲程序，所述程序用于執(zhí)行上述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法。[0046]本發(fā)明的用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，設(shè)計了一個三維標(biāo)定板，通過線8結(jié)構(gòu)光3D相機拍攝不同位置的三維標(biāo)定板，進(jìn)而獲得三維標(biāo)定板上的角點坐標(biāo)，根據(jù)線結(jié)構(gòu)光3D相機拍攝三維標(biāo)定板時，實際可能存在的對測量精度具有影響的傾角設(shè)置了誤差校正模型參數(shù)，依據(jù)誤差校正模型參數(shù)構(gòu)建了誤差校正模型，然后通過三維標(biāo)定板上的角點之間的空間向量約束求解得到誤差校正模型參數(shù)，最終可以采用誤差校正模型校正被測物體的點云數(shù)據(jù)，得到無畸變的點云數(shù)據(jù)，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點：[0047]1、本發(fā)明設(shè)計的三維標(biāo)定板結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，且標(biāo)定板通用性強，可重復(fù)利[0048]2、采用本發(fā)明設(shè)計的三維標(biāo)定板，僅需要基于空間中平面交線的交點作為特征角機的安裝誤差導(dǎo)致的點云扭曲問題，提高了線結(jié)構(gòu)光3D相機的成像精度，為后續(xù)的高精度3D圖像處理提供了保障。[0050]4、本發(fā)明的方法具有通用性和擴展性?？捎糜谝话阃茠呤?D成像場合，方法具有通用性，同時可擴展為斜入式線結(jié)構(gòu)光3D相機的應(yīng)用場景。附圖說明[0051]圖1為本發(fā)明的一個實施例中的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法的步驟示意圖；[0052]圖2為實施例中的三維標(biāo)定板的示意圖；[0053]圖3為線結(jié)構(gòu)光3D相機拍攝物品的示意圖；[0054]圖4為實際中線結(jié)構(gòu)光3D相機產(chǎn)生安裝誤差繞Z軸旋轉(zhuǎn)α度的俯視示意圖；[0055]圖5為實際中線結(jié)構(gòu)光3D相機產(chǎn)生安裝誤差繞X軸旋轉(zhuǎn)度的示意圖；[0056]圖6為一個實施例中計算機裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式[0057]線結(jié)構(gòu)光3D相機在成像時需要相機與目標(biāo)之間有相對運動，在搭建線結(jié)構(gòu)光3D相機成像系統(tǒng)時大多都是靠機械工裝約束使得相對運動方向所在的直線與3D相機Y軸所在的直線平行，這將對機械加工和安裝精度有較高的要求，實際應(yīng)用中實現(xiàn)難度大成本高。為此本發(fā)明在實施例中提供了一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法，包括以下步驟：[0058]步驟1:將三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3D相機視野中的不同位置，線結(jié)構(gòu)光3D相機與三維標(biāo)定板之間發(fā)生相對于運動掃描三維標(biāo)定板，得到不同位置下的三維標(biāo)定板的多組點云數(shù)據(jù)；[0059]步驟2:對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算獲得每組點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維標(biāo)定板的角點坐標(biāo)；[0060]步驟3:將因誤差產(chǎn)生的相對運動方向所在直線與線結(jié)構(gòu)光3D相機的激光面之間[0061]步驟4:通過三維標(biāo)定板上角點間的空間向量約束關(guān)系求解誤差校正模型參數(shù)；[0062]步驟5:將誤差校正模型用于被測物體的點云數(shù)據(jù)，得到無畸變的點云數(shù)據(jù)。[0063]具體在本發(fā)明的一個實施例中，在步驟1中，在使用線結(jié)構(gòu)光3D相機前，需要對于9線結(jié)構(gòu)光3D相機進(jìn)行標(biāo)定。[0064]采用線結(jié)構(gòu)光3D相機拍攝棋盤格標(biāo)定板，提取圖像中棋盤格標(biāo)定板角點的像素坐標(biāo)，通過像素坐標(biāo)和三維世界坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)系求出單應(yīng)矩陣，進(jìn)而得出相機的內(nèi)參矩陣、鏡頭畸變參數(shù)、外參矩陣，最后通過最優(yōu)化方法得到最優(yōu)參數(shù)。像素坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間的關(guān)系如下：[0066]式中f=f/d,fy=f/d,,f/d表示使用像素來描述X軸方向焦距的長度，f/d,表示[0067]圖像畸變模型包括徑向畸變和切向畸變，畸變模型如下所示：為理想狀態(tài)下的坐標(biāo)，(x′,y')為帶有畸變的坐標(biāo)。[0070]本步驟中采用張正友標(biāo)定法，使用最大似然估計法優(yōu)化標(biāo)定結(jié)果，最后再將運算得到的結(jié)果作為初始值，使用LM最小二乘優(yōu)化得出更為精確的內(nèi)參和外參矩陣。[0071]在步驟1中，在使用線結(jié)構(gòu)光3D相機前，還需要對于線結(jié)構(gòu)光3D相機進(jìn)行激光面位姿標(biāo)定。[0072]線結(jié)構(gòu)光3D相機中的激光器投射的扇形區(qū)域可看作一個光平面，如果我們知道了激光平面方程，就可以計算圖像平面與激光平面的單應(yīng)性矩陣。通過單應(yīng)性矩陣即可計算得到被測物體表面的三維坐標(biāo)，計算關(guān)系如下所示：的三維坐標(biāo)，為單應(yīng)性矩陣。[0075]激光面的平面方程表示為：APx+BPy+CPz+DP=0,AP、BP、CP、DP為激光面的平面系[0076]將背光棋盤格標(biāo)定板放置于相機視野內(nèi)的不同位置，分別拍攝一張背光標(biāo)定板圖像和一張帶激光線的圖像，使用COG算法提取激光中心線輪廓，再通過標(biāo)定板坐標(biāo)系和相機坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系T得到相機坐標(biāo)系下的激光線三維點。理論上通過三個非共線點即可求解激光面方程，但是為了減小誤差，我們采用多組激光線三維點擬合得到激光平面的平面系數(shù)。[0077]見圖2,本步驟中采用的三維標(biāo)定板包括一個正方形平面1,正方形平面的四邊分別連接有側(cè)平面2,正方形平面1與側(cè)平面之間2構(gòu)成有夾角，本實施例中側(cè)平面2均為長方形，正方形平面1與側(cè)平面之間2的夾角取值在15-45度之間，角度參數(shù)的選擇要滿足兩個要求：1)能夠與中間的正方形平面區(qū)分開；2)當(dāng)標(biāo)定板在空間中有一定傾斜角度時可以保證圖中的5個平面均能采集到足夠多的3D點，本實施例中夾角選擇的角度為30度。[0078]在完成標(biāo)定后，即可以將本實施中設(shè)計的三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3D相機視野中，線結(jié)構(gòu)光3D相機與三維標(biāo)定板之間發(fā)生相對于運動掃描三維標(biāo)定板，即可以的到三維標(biāo)定板的一組3D點云數(shù)據(jù)，將三維標(biāo)定板放置于線結(jié)構(gòu)光3D相機視野中其他位置，再次發(fā)生相對于運動掃描三維標(biāo)定板，可以再獲得一組三維標(biāo)定板的3D點云數(shù)據(jù)，三維標(biāo)定板調(diào)整多個不同的位置，即可以得到不同位置下的三維標(biāo)定板的多組點云數(shù)據(jù)。[0079]在本發(fā)明的一個實施例中，在步驟2中，對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算獲得每組點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維標(biāo)定板的角點坐標(biāo)；具體包括以下步驟：[0080]步驟201:對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理：掃描得到的點云數(shù)據(jù)可能會有一些的噪聲，為了提高后續(xù)的標(biāo)定精度故先對得到點云進(jìn)行濾波，去除稀疏離群點。對于每個點，計算它與所有鄰居點之間的平均距離。假設(shè)結(jié)果分布是具有平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差的高斯分布，所有平均距離在由全局距離平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差定義的區(qū)間之外的點都可以被視為稀疏離群點，將離群點從點云數(shù)據(jù)集中修剪掉。[0081]步驟202:將三維標(biāo)定板的5個平面數(shù)據(jù)分離成5個獨立的3D點集。[0082]步驟203:采用基于RANSAC算法的平面擬合方法，經(jīng)過擬合得到三維標(biāo)定板的5個[0085]步驟204:三維標(biāo)定板特征角點提取：分別將正方形平面的四個角點周邊的三個平[0088]依次求解角點周邊的三個平面方程，可以得到四個角點的坐標(biāo)。[0089]已知由于機構(gòu)件的加工誤差和3D相機的安裝誤差，很難保證運動方向所在的直線完全垂直于激光面，從而實際中存在因誤差產(chǎn)生的相對運動方向所在直線與線結(jié)構(gòu)光3D相機的激光面之間的傾角，為此實施例中分別分析幾種傾角會對測量精度具有影響。[0090]垂直式的線結(jié)構(gòu)光3D相機掃描成像的示意圖如圖3所示：理想的線結(jié)構(gòu)光3D相機的安裝位置為運動方向所在的直線垂直于激光面，但是由于誤差存在，存在以下3種情況：[0091]情況1:當(dāng)線結(jié)構(gòu)光3D相機安裝繞著圖中世界坐標(biāo)系的Z軸旋轉(zhuǎn)α度時，俯視圖如圖[0094]情況2:當(dāng)線結(jié)構(gòu)光3D相機安裝僅繞著圖中的世界坐標(biāo)系的Y軸旋轉(zhuǎn)，僅相當(dāng)于被束關(guān)系，包括三維標(biāo)定板的正方形平面滿足對角線向量內(nèi)積為0以及三維標(biāo)定板的正方形數(shù)；將三維標(biāo)定板的正方形平面滿足對角線向量內(nèi)積為0以及三維標(biāo)定板的正方形平面兩的一階偏導(dǎo)數(shù)等于零，求解得到誤差校正模型參數(shù)。[0110]令誤差校正模型x?=cosα,x?=sinα,x?=sinβ,x?=cosβ,三維標(biāo)定板的正方形平面的四個角點順時針排列分別為A、B、C和D,校正后滿足對角線向量內(nèi)積為0,表示為：AC·BD=0,且兩對角線模長等于正方形平面邊長的√2倍，表示為：|AC|=|BD|=√2L,式中L為三維標(biāo)定板的正方形平面的邊長；[0111]設(shè)定單組三維標(biāo)定板校正后對角線向量內(nèi)積的平方為目標(biāo)函數(shù)：f(x?,x?,x?,x4)=(AC*BD)2=((Pc[0112]=((△Xac*x?,△Yac+△Xac*X?+△Zac*x?,△Zac*x?)·(△Xbd*X?,△Ybd[0114]基于拉格朗日乘數(shù)法求解目標(biāo)函數(shù)，設(shè)置優(yōu)化函數(shù)為：[0116]式中j為三維標(biāo)定板不同位置下成像的次數(shù)，f;(x?,X?,X?,x4)為第i次成像時三維標(biāo)定板的目標(biāo)函數(shù)，n可以設(shè)置10-20之間；[0117]優(yōu)化函數(shù)滿足約束條件：[0120]為尋找優(yōu)化函數(shù)F(X)在約束條件下的極值點，先做拉格朗日函數(shù)，表示為：[0121]F(x?,x?,x?,x?,λ1,λ2,λ3,λ4)=∑=1fi(x?,x?,x?,x4)+∑4=1λi*φi(x?,X?,x?,x4),[0123]然后分別對x?,X?,X?,x?,λ求偏導(dǎo)，并令導(dǎo)數(shù)為0,求得x?,X?,X?,x4,得到的x?,X?,X?,x?為優(yōu)化函數(shù)在滿足約束條件下的極值點，然后通過反三角函數(shù)計算得到誤差校正模型[0124]拉格朗日乘數(shù)法是一種尋找變量受一個或多個條件所限制的多元函數(shù)的極值的方法。這種方法將一個有n個變量與k個約束條件的最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為一個有n+k個變量的方程組的極值問題，本發(fā)明中拉格朗日乘數(shù)法在計算誤差校正模型參數(shù)時的應(yīng)用，可得到[0125]在步驟5中，將已經(jīng)計算得到誤差校正模型參數(shù)α和β的誤差校正模型用于被測物體的點云數(shù)據(jù)，可以得到無畸變的點云數(shù)據(jù)。[0126]由于線結(jié)構(gòu)光3D相機搭建時各個部件的加工和組裝精度問題，很難保證空間中3D相機Y軸所在的直線與相對運動方向所在的直線平行，這將導(dǎo)致3D相機獲得的點云產(chǎn)生畸變，畸變將影響到整個3D系統(tǒng)的定位及測量精度。[0127]本實施例提供的方法，首先標(biāo)定相機參數(shù)和激光面參數(shù)，標(biāo)定完成后即可重構(gòu)得到被測物體表面的單輪廓3D數(shù)據(jù)；相對運動掃描三維標(biāo)定板，得到標(biāo)定板表面3D點云數(shù)據(jù)；采用RANSAC算法擬合標(biāo)定板表面的多個平面，計算相鄰三個平面的交點作為三維標(biāo)定板特征角點；根據(jù)激光三角法成像原理構(gòu)建誤差校正模型，采用拉格朗日乘數(shù)法求解校正模型參數(shù)，本方法針對基于線結(jié)構(gòu)光3D相機的視覺系統(tǒng)提升測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確率與測量精度，具有重要實際意義。[0128]在本發(fā)明的實施例中，還提供了一種計算機裝置，其包括：包括處理器、存儲器以[0129]程序存儲在存儲器中，處理器調(diào)用存儲器存儲的程序，以執(zhí)行上述的一種用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法。[0130]該計算機裝置可以是終端，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖可以如圖6所示。該計算機裝置包括通過于提供計算和控制能力。該計算機裝置的存儲器包括非易失性存儲介質(zhì)、內(nèi)存儲器。該非易失性存儲介質(zhì)存儲有操作系統(tǒng)和計算機程序。該內(nèi)存儲器為非易失性存儲介質(zhì)中的操作系統(tǒng)和計算機程序的運行提供環(huán)境。該計算機裝置的網(wǎng)絡(luò)接口用于與外部的終端通過網(wǎng)絡(luò)連接通信。該計算機程序被處理器執(zhí)行時以實現(xiàn)用于線結(jié)構(gòu)光3D相機的誤差校正方法。該計算機裝置的顯示屏可以是液晶顯示屏或者電子墨水顯示屏，該計算機裝置的輸入裝置可以是顯示屏上覆蓋的觸摸層，也可以是計算機裝置外殼上設(shè)置的按鍵、軌跡球或觸控板，還可只讀存儲器(ReadOnlyMemory,簡稱：ROM),可編程只讀存儲器(ProgrammableRead-OnlyMemory,簡稱：PROM),可擦除只讀存儲器(ErasableProgrammableRead-OnlyM[0132]處理器可以是一種集成電路芯片，具有信號的處理能力。上述的處理器可以是通用處理器，包括中央處理器(CentralProcessProcessor,簡稱：NP)等。該處理器還可以是其他通用處理器、數(shù)字信號處理器(DigitalSignalProcessorASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等?？梢詫崿F(xiàn)或者執(zhí)行本申請實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器[0133]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖6中示出的結(jié)構(gòu)，僅僅是與本申請方案相關(guān)的部分結(jié)