2021113310595一种激光器光平面的标定系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN114034246B
(45)授权公告日2023.10.13
(21)申请号202111331059.5CN109974976A,2019.07.05
(22)申请日2021.11.11US6101455A,2000.08.08
WO2020019682A1,2020.01.30
(65)同一申请的已公布的文献号吴庆阳;苏显渝;向立群;李勇.线结构光双
申请公布号CN114034246A传感器测量系统的标定方法.中国激光.2007,
(43)申请公布日2022.02.11(02),全文.
(73)专利权人易思维（杭州）科技有限公司贾华宇;崔海华;程筱胜;李想;姜涛.基于单
地址310051浙江省杭州市滨江区滨安路应性矩阵的线结构光传感器标定方法.传感器与
1197号3幢495室微系统.2018,(09),全文.
潘燕;张伟;赵雨;楼向明.线结构光传感器
(72)发明人郭思阳郭寅尹仕斌郭磊参数现场标定方法.自动化仪表.2017,(09),全
(51)Int.Cl.文.
G01B11/00(2006.01)审查员彭鼎原
G01K13/00(2021.01)

(56)对比文件
CN111256591A,2020.06.09
CN106017327A,2016.10.12权利要求书2页说明书4页附图1页
(54)发明名称
一种激光器光平面的标定系统及方法
(57)摘要
本发明提供一种激光器光平面的标定系统
及方法，系统包括靶标、高低温箱、控制器和至少
两部采集相机；待测激光器表面安装温度传感
器，高低温箱前端设有透光通孔，激光器通过通
孔向外投射激光条；采集相机交错分布在高低温
箱的外部，采集激光条图像；温度传感器和各个
采集相机均受控于控制器；控制器包括温度采集
模块、图像处理模块和光平面存储模块；温度采
集模块获取当前温度值，图像处理模块解算光平
面方程；光平面存储模块将预设温度与光平面方
程对应存储；当控制器完成各个预设温度下的图
像采集、光平面方程存储后，光平面标定结束；本
系统实现了在全温度区间内对激光器光平面方
程的标定；为后续的三维解算过程提供更精准的
光平面。
CN114034246B
CN114034246B权利要求书1/2页

1.一种激光器光平面的标定系统，其特征在于：包括靶标、高低温箱、控制器和至少两
部采集相机；
将待测激光器安装在所述高低温箱内部，待测激光器的内部或外表面安装温度传感
器，所述温度传感器用于感知激光器温度；所述高低温箱用于在预设的温度区间内调节不
同的温度，其前端设有透光通孔，所述激光器通过所述通孔向外投射激光条；
所述至少两部采集相机交错分布在高低温箱的外部，均用于采集激光条图像；
在所述高低温箱的周围设置靶标，所述靶标用于将各采集相机的坐标系统一到全局坐
标系，其数量设置为一个或多个；
当靶标为一个时，其放置在各个采集相机的公共视场内；
当靶标为多个时，单个采集相机视场内至少包含一个靶标，并增设全局相机，全局相机
的视场覆盖全部靶标；
温度传感器和各个采集相机均受控于控制器；
所述控制器包括相互连接的温度采集模块、图像处理模块和光平面存储模块；
当激光器连同温度传感器放置到高低温箱中之后，高低温箱按照预设程序调节至某一
预设温度；所述温度采集模块控制温度传感器获取当前温度值，并将温度值发送到光平面
存储模块中保存；
所述图像处理模块控制各个采集相机同步采集当前温度下的激光条图像，对采集到的
各图像进行处理，在全局坐标系下解算光平面方程，并将所述光平面方程发送到光平面存
储模块中保存；
所述光平面存储模块将预设温度与光平面方程对应存储；
高低温箱继续调节温度；
当控制器完成各个预设温度下的图像采集、光平面方程存储后，光平面标定结束。
2.如权利要求1所述激光器光平面的标定系统，其特征在于：所述高低温箱在预设的温
度区间内按预设步长、逐次增加/减少步长，以调节得到各个预设温度；
所述温度区间根据激光器实际使用时所处的温度范围设定，所述预设步长为1℃~3℃。
3.如权利要求1所述激光器光平面的标定系统，其特征在于：图像处理模块对采集到的
图像进行处理，获得光平面方程，具体为：
所述图像处理模块分别对每张图像进行预处理、提取光条上各点的图像坐标；利用各
张图像中各点的图像坐标拟合光平面。
4.一种激光器光平面的标定方法，其特征在于，在激光器的内部或外表面安装温度传
感器，所述温度传感器用于感知激光器温度，共同安装在高低温箱内部；
所述高低温箱前端设有透光通孔，所述激光器通过所述通孔向外投射激光条；
在温度区间设置多个需要标定的温度值，记为预设温度；
在高低温箱的外部交错分布至少两部采集相机，各个采集相机拍摄靶标进行标定，所