【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據處理，尤其涉及一種旋轉餐桌的激光標定方法、裝置、系統及介質。
技術介紹
1、隨著科技的快速發展，線激光輪廓儀在工業自動化、質量檢測等領域得到了廣泛應用。然而，由于激光器發射的激光經過放大后水平度降低，且發射透鏡和接收透鏡存在理論上不可消除的畸變，導致目標點云存在較大誤差，檢測精度低。為了解決這一問題，現有技術中出現了基于平面標定塊的線激光輪廓儀點云標定方法及系統。然而，盡管該方法在一定程度上提高了檢測精度，但仍存在以下缺點。
2、標定過程復雜：基于平面標定塊的線激光輪廓儀點云標定方法需要通過多個步驟進行標定，包括將線激光輪廓儀調校水平、采集標定塊的高度標定數據和x方向標定數據、計算光條的行像素位置信息和每行的像素當量等。這些步驟不僅繁瑣，而且需要專業人員操作，增加了操作難度和成本。
3、對硬件要求高：該方法需要使用特定的平面標定塊，且標定塊的上半部分和下半部分需要具有不同的顏色或紋理特征，以便于線激光輪廓儀進行識別和采集數據。這種特定的標定塊增加了硬件成本，并且限制了該方法的適用范圍。
4、標定精度受限：盡管基于平面標定塊的線激光輪廓儀點云標定方法可以在一定程度上提高檢測精度，但由于激光器的畸變和透鏡的誤差等因素，其標定精度仍然受到限制。在要求高精度檢測的應用中，該方法可能無法滿足需求。
5、易受環境影響：標定過程中，環境因素如溫度、濕度、光照等變化都可能對標定結果產生影響。特別是在工業生產環境中，這些環境因素的變化更為復雜和不可預測，可能導致標定結果的穩定性和可
6、因此要解決因安裝高度或者傾斜角度的差異，不能準確地識別餐桌上的動作導致無法精確標定的問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術實施例的目的是提供一種旋轉餐桌的激光標定方法、裝置、系統及介質，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，提供至少一種有益的選擇或創造條件。
2、一方面，本專利技術實施例提供了一種旋轉餐桌的激光標定方法，所述方法包括以下步驟：
3、在旋轉餐桌的邊緣設置一個具有幾何特征的標記塊，所述標記塊用于在餐桌旋轉過程中作為激光雷達的參考點；
4、啟動所述旋轉餐桌的旋轉功能，使所述標記塊與旋轉餐桌邊緣同步旋轉；
5、啟動自動標定功能，通過激光雷達采集所述標記塊在旋轉過程中的點云數據，形成對應的三維空間點集；
6、處理所述點云數據，識別所述標記塊形成的凸起軌跡，以確定所述激光雷達與所述標記塊之間的相對空間位置；
7、根據所述相對空間位置，調整所述激光雷達的坐標系，使其與所述旋轉餐桌的坐標系對齊；
8、自動校正所述激光雷達以確保能夠準確識別餐桌上的動作。
9、可選地，所述處理所述點云數據，識別所述標記塊形成的凸起軌跡，以確定所述激光雷達與所述標記塊之間的相對空間位置包括：
10、對所述激光雷達獲取的點云數據進行除噪聲和離群點，以得到預處理后的點云數據的高度閾值；
11、基于預處理后的點云數據的高度閾值將點云數據分為小于高度閾值和大于高度閾值；
12、獲取至少兩幀連續點云數據的變換矩陣，根據所述變換矩陣，更新所述標記塊的位置。
13、可選地，所述根據所述相對空間位置，調整所述激光雷達的坐標系，使其與所述旋轉餐桌的坐標系對齊包括：
14、對檢測到的凸起進行輪廓提取，得到所述標記塊的邊界信息；
15、通過計算凸起輪廓上所有點的平均值或質心，得到所述標記塊的中心點位置；
16、基于所述凸起輪廓上的點進行主成分分析，計算其主軸方向；輸出兩個主成分向量長軸v1和短軸v2；
17、其中所述輸出兩個主成分向量長軸v1和短軸v2分別與x'軸、y'軸的夾角用以表示所述標記塊的姿態。
18、可選地，所述基于所述凸起輪廓上的點進行主成分分析，計算其主軸方向包括：
19、建立雷達坐標系與餐桌坐標系之間的轉換方程，其中t為坐標平移矩陣，r為旋轉矩陣；
20、根據所得到的標記塊中心點在雷達坐標系和餐桌坐標系中的坐標，以及得到的標記塊姿態信息，求解出平移矩陣t和旋轉矩陣r中的參數，從而調整激光雷達的坐標系，使其與旋轉餐桌的坐標系對齊。
21、可選地，所述建立雷達坐標系與餐桌坐標系之間的轉換方程，其中t為坐標平移矩陣，r為旋轉矩陣包括：
22、建立雷達坐標系和餐桌坐標系；
23、所述雷達坐標系以激光雷達的發射中心為原點o，以激光發射方向為z軸，垂直于發射平面的方向為x軸，y軸由右手定則確定；其中雷達坐標系中的任意一點p用坐標(x,y,z)表示；
24、所述餐桌坐標系以餐桌的中心為原點o'，餐桌的平面為xy'平面，垂直于餐桌平面的方向為z'軸；其中餐桌坐標系中的任意一點p'用坐標(x',y',z')表示。
25、可選地，所述通過計算凸起輪廓上所有點的平均值或質心，得到標記塊的中心點位置包括：
26、計算所述標記塊輪廓上所有點的平均坐標，得到所述標記塊的中心點坐標(xc,yc,zc)；
27、計算所述標記塊輪廓上任意兩個不共線的向量，以獲取所述兩個不共線的向量的叉積，得到所述標記塊的法向量n;
28、將法向量n轉換為一個單位向量，并用它在雷達坐標系中的三個分量(nx,ny,nz)來表示所述標記塊的姿態。
29、可選地，所述求解出平移矩陣t和旋轉矩陣r中的參數包括：
30、若所述雷達坐標系的原點o在餐桌坐標系中的坐標為(tx,ty,tz)，則所述坐標平移矩陣t表示為：
31、；
32、通過所述平移矩陣t，將所述雷達坐標系中的任意一點p(x,y,z)轉換到所述餐桌坐標系中的對應點p'(x',y',z')，即：
33、；
34、若所述雷達坐標系繞x軸旋轉α角，繞y軸旋轉β角，繞z軸旋轉γ角，則對應的旋轉矩陣rx、ry、rz分別為：
35、；
36、結合所述坐標平移矩陣t和旋轉矩陣r，得到所述雷達坐標系與所述餐桌坐標系之間的轉換方程：
37、。
38、另一方面，本專利技術實施例提供了一種旋轉餐桌的激光標定裝置，包括：
39、第一模塊，用于在旋轉餐桌的邊緣設置一個具有幾何特征的標記塊，所述標記塊用于在餐桌旋轉過程中作為激光雷達的參考點；
40、第二模塊，用于啟動所述旋轉餐桌的旋轉功能，使所述標記塊與旋轉餐桌邊緣同步旋轉；
41、第三模塊，用于啟動自動標定功能，通過激光雷達采集所述標記塊在旋轉過程中的點云數據，形成對應的三維空間點集；
42、第四模塊,用于處理所述點云數據，識別所述標記塊形成的凸起軌跡，以確定所述激光雷達與所述標記塊之間的相對空間位置；
43、第五模塊,用于根據所述相對空間位置，調整所述激光雷達的坐標本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種旋轉餐桌的激光標定方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理所述點云數據，識別所述標記塊形成的凸起軌跡，以確定所述激光雷達與所述標記塊之間的相對空間位置包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述相對空間位置，調整所述激光雷達的坐標系，使其與所述旋轉餐桌的坐標系對齊包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述凸起輪廓上的點進行主成分分析，計算其主軸方向包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立雷達坐標系與餐桌坐標系之間的轉換方程，包括：
6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述通過計算凸起輪廓上所有點的平均值或質心，得到標記塊的中心點位置包括：
7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述求解出平移矩陣T和旋轉矩陣R中的參數包括：
8.一種旋轉餐桌的激光標定裝置，其特征在于，所述裝置包括：
9.一種旋轉餐桌的激光標定系統，其特征在于，包括：
10.一種計算機
...【技術特征摘要】
1.一種旋轉餐桌的激光標定方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理所述點云數據，識別所述標記塊形成的凸起軌跡，以確定所述激光雷達與所述標記塊之間的相對空間位置包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述相對空間位置，調整所述激光雷達的坐標系，使其與所述旋轉餐桌的坐標系對齊包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述凸起輪廓上的點進行主成分分析，計算其主軸方向包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立雷達坐標系與餐桌坐標...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張常華，覃佳能，馮雪峰，陳勇，
申請(專利權)人：佛山市淇特科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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