本申請(qǐng)涉及相機(jī)校準(zhǔn)領(lǐng)域，特別是涉及3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，視覺(jué)行業(yè)快速發(fā)展，3d相機(jī)的市場(chǎng)需求越來(lái)越大。3d相機(jī)根據(jù)成像原理可以分為結(jié)構(gòu)光相機(jī)，線掃相機(jī)。其中結(jié)構(gòu)光相機(jī)根據(jù)投射模組的不同，可以分為激光振鏡模組，dlp模組，mems激光模組，散斑投射器等。

2、以往的投射模組中，激光器振鏡模組通常僅在一個(gè)方向進(jìn)行投射，導(dǎo)致每次投射存在較大的時(shí)間損失，整體點(diǎn)云的采集效率低。若直接在振鏡運(yùn)動(dòng)的往返過(guò)程進(jìn)行結(jié)構(gòu)光序列投圖，則點(diǎn)云運(yùn)算時(shí)，由于正反運(yùn)動(dòng)存在一定非線性誤差，會(huì)導(dǎo)致圖像中存在大量計(jì)算失敗導(dǎo)致的空洞。

3、目前針對(duì)相關(guān)技術(shù)中在振鏡結(jié)構(gòu)光投射的正反運(yùn)動(dòng)存在非線性誤差導(dǎo)致成像不準(zhǔn)確的問(wèn)題，尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，以至少解決相關(guān)技術(shù)中振鏡結(jié)構(gòu)光投射的正反運(yùn)動(dòng)存在非線性誤差導(dǎo)致成像不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法，所述方法包括：

3、在預(yù)設(shè)初始相機(jī)曝光時(shí)間和預(yù)設(shè)初始振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間下，確定使振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的中心位置對(duì)齊的目標(biāo)振鏡延遲參數(shù)；

4、調(diào)整步進(jìn)修改相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間，得到相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡延遲參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中，所述相機(jī)曝光時(shí)間需覆蓋所述振鏡電機(jī)的運(yùn)動(dòng)周期；

5、在不同相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間下，以所述振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的非線性誤差最小為目標(biāo)，確定激光器在不同位置的點(diǎn)亮?xí)r間；

6、根據(jù)所述點(diǎn)亮?xí)r間，得到不同振鏡運(yùn)動(dòng)速度下，振鏡電機(jī)運(yùn)行到不同位置時(shí)的激光器補(bǔ)償參數(shù)。

7、在其中一些實(shí)施例中，所述確定使振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的中心位置對(duì)齊的目標(biāo)振鏡延遲參數(shù)包括：

8、獲取第一振鏡延遲參數(shù)對(duì)應(yīng)的第一正反程誤差和第二振鏡延遲參數(shù)對(duì)應(yīng)的第二正反程誤差，所述第一振鏡延遲參數(shù)為0，所述第二振鏡延遲參數(shù)需根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整，以使所述第一正反程誤差和第二正反程誤差乘積小于0；

9、在所述第一振鏡延遲參數(shù)和所述第二振鏡延遲參數(shù)之間，通過(guò)二分法確定使得正反程誤差達(dá)到最小的目標(biāo)振鏡延遲參數(shù)。

10、在其中一些實(shí)施例中，所述獲取第一振鏡延遲參數(shù)對(duì)應(yīng)的第一正反程誤差包括：

11、根據(jù)所述第一振鏡延遲參數(shù)設(shè)置所述振鏡電機(jī)的振鏡延遲，并采集多張正程運(yùn)動(dòng)圖像和反程運(yùn)動(dòng)圖像；

12、基于所述正程運(yùn)動(dòng)圖像和所述反程運(yùn)動(dòng)圖像，得到所述第一正反程運(yùn)動(dòng)誤差。

13、在其中一些實(shí)施例中，所述基于所述正程運(yùn)動(dòng)圖像和所述反程運(yùn)動(dòng)圖像，得到所述第一正反程運(yùn)動(dòng)誤差包括：

14、基于所述正程運(yùn)動(dòng)圖像和所述反程運(yùn)動(dòng)圖像，確定正程運(yùn)動(dòng)中心單條紋光的水平坐標(biāo)和反程運(yùn)動(dòng)中心單條紋光的水平坐標(biāo)；

15、對(duì)所述正程運(yùn)動(dòng)中心單條紋光的水平坐標(biāo)取平均值，得到正程運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)；

16、對(duì)所述反程運(yùn)動(dòng)中心單條紋光的水平坐標(biāo)取平均值，得到反程運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)；

17、根據(jù)所述正程運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)和所述反程運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，得到所述第一正反程運(yùn)動(dòng)誤差。

18、在其中一些實(shí)施例中，所述以所述振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的非線性誤差最小為目標(biāo)，確定激光器在不同位置的點(diǎn)亮?xí)r間包括：

19、基于預(yù)設(shè)激光振鏡控制器序列圖控制所述振鏡電機(jī)進(jìn)行正反程運(yùn)動(dòng)，得到正程運(yùn)動(dòng)各激光掃描線實(shí)際位置與理論位置的第一非線性誤差，以及反程運(yùn)動(dòng)激光掃描線實(shí)際位置與理論位置的第二非線性誤差，其中，所述預(yù)設(shè)激光振鏡控制器序列圖標(biāo)注了各所述激光掃描線的理論位置；

20、基于分段線性插值法和非線性分段線性擬合，以所述第一非線性誤差和所述第一非線性誤差最小為目標(biāo)，確定激光器在不同位置的點(diǎn)亮?xí)r間。

21、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：固定裝置、2d相機(jī)、嵌入式計(jì)算模組和待標(biāo)定振鏡電機(jī)，

22、所述固定裝置用于以可拆卸的方式固定所述待標(biāo)定振鏡電機(jī)；

23、所述2d相機(jī)用于采集所述待標(biāo)定振鏡電機(jī)的正反程運(yùn)動(dòng)圖像；

24、所述嵌入式計(jì)算模組分別與所述2d相機(jī)和所述待標(biāo)定振鏡電機(jī)通信連接，用于控制所述待標(biāo)定振鏡電機(jī)和所述2d相機(jī)，并通過(guò)第一方面所述的3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法，對(duì)所述待標(biāo)定振鏡電機(jī)進(jìn)行延遲參數(shù)標(biāo)定和激光器補(bǔ)償參數(shù)標(biāo)定。

25、在其中一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述嵌入式計(jì)算模組通信連接，用于接收所述嵌入式計(jì)算模組上傳的延遲參數(shù)標(biāo)定結(jié)果和激光器補(bǔ)償參數(shù)標(biāo)定結(jié)果，并將所述待標(biāo)定振鏡電機(jī)的序列號(hào)與所述延遲參數(shù)標(biāo)定結(jié)果和激光器補(bǔ)償參數(shù)標(biāo)定結(jié)果關(guān)聯(lián)。

26、在其中一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括顯示模組，所述顯示模組用于展示所述正反程運(yùn)動(dòng)圖像。

27、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法。

28、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法。

29、相比于相關(guān)技術(shù)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法，通過(guò)在預(yù)設(shè)初始相機(jī)曝光時(shí)間和預(yù)設(shè)初始振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間下，確定使振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的中心位置對(duì)齊的目標(biāo)振鏡延遲參數(shù)，調(diào)整步進(jìn)修改相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間，得到相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡延遲參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中，相機(jī)曝光時(shí)間需覆蓋振鏡電機(jī)的運(yùn)動(dòng)周期，在不同相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間下，以振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的非線性誤差最小為目標(biāo)，確定激光器在不同位置的點(diǎn)亮?xí)r間，根據(jù)點(diǎn)亮?xí)r間，得到不同振鏡運(yùn)動(dòng)速度下振鏡電機(jī)運(yùn)行到不同位置時(shí)的激光器補(bǔ)償參數(shù)，解決了相關(guān)技術(shù)中振鏡結(jié)構(gòu)光投射的正反運(yùn)動(dòng)存在非線性誤差導(dǎo)致成像不準(zhǔn)確的問(wèn)題。獲取振鏡延遲參數(shù)和激光器補(bǔ)償參數(shù)，利用振鏡延遲參數(shù)對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行粗校準(zhǔn)，利用激光器補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行精確校準(zhǔn)，從而消除正反運(yùn)動(dòng)存在的非線性誤差。

技術(shù)特征：

1.一種3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定使振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的中心位置對(duì)齊的目標(biāo)振鏡延遲參數(shù)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取第一振鏡延遲參數(shù)對(duì)應(yīng)的第一正反程誤差包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述正程運(yùn)動(dòng)圖像和所述反程運(yùn)動(dòng)圖像，得到所述第一正反程運(yùn)動(dòng)誤差包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的非線性誤差最小為目標(biāo)，確定激光器在不同位置的點(diǎn)亮?xí)r間包括：

6.一種3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：固定裝置、2d相機(jī)、嵌入式計(jì)算模組和待標(biāo)定振鏡電機(jī)，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述嵌入式計(jì)算模組通信連接，用于接收所述嵌入式計(jì)算模組上傳的延遲參數(shù)標(biāo)定結(jié)果和激光器補(bǔ)償參數(shù)標(biāo)定結(jié)果，并將所述待標(biāo)定振鏡電機(jī)的序列號(hào)與所述延遲參數(shù)標(biāo)定結(jié)果和激光器補(bǔ)償參數(shù)標(biāo)定結(jié)果關(guān)聯(lián)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括顯示模組，所述顯示模組用于展示所述正反程運(yùn)動(dòng)圖像。

9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法。

10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的3d相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種3D相機(jī)振鏡模組運(yùn)動(dòng)非線性誤差校準(zhǔn)方法，該方法包括：在預(yù)設(shè)的初始相機(jī)曝光時(shí)間和初始振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間下，確定使振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的中心位置對(duì)齊的目標(biāo)振鏡延遲參數(shù)，調(diào)整步進(jìn)修改相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間，得到相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡延遲參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在不同相機(jī)曝光時(shí)間和振鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)間下，以振鏡電機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的非線性誤差最小為目標(biāo)，確定激光器在不同位置的點(diǎn)亮?xí)r間，根據(jù)點(diǎn)亮?xí)r間，得到不同振鏡運(yùn)動(dòng)速度下振鏡電機(jī)運(yùn)行到不同位置時(shí)的激光器補(bǔ)償參數(shù)。通過(guò)本申請(qǐng)，解決了相關(guān)技術(shù)中振鏡結(jié)構(gòu)光投射的正反運(yùn)動(dòng)存在非線性誤差導(dǎo)致成像不準(zhǔn)確的問(wèn)題，通過(guò)振鏡延遲參數(shù)和激光器補(bǔ)償參數(shù)，消除正反運(yùn)動(dòng)存在的非線性誤差。

技術(shù)研發(fā)人員：樊斌,付偉男,王磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州靈西機(jī)器人智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30