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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明公开了一种基于点与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统与方法，旨在解决基于点与圆不变量的汽车形貌主动视觉检测问题。基于点与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统主要由摄像机支架1、摄像机2、激光器连接件3、激光器4与二维靶标板5组成。基于点与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建方法由图像采集、在二维靶标板5坐标系下车身特征点坐标求解、在摄像机2坐标系下的车身点重建三个步骤组成，提供了一种结构简单、性能可靠的基于点与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统与方法。

主权项：1.一种基于点与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统的重建方法，包括有摄像机支架1、摄像机2、激光器连接件3、激光器4与二维靶标板5；摄像机支架1放置在地面上，摄像机2通过底部的螺纹孔与摄像机支架1顶部的螺栓螺纹固定连接，二维靶标板5置入激光器连接件3的U形钢板的细长凹槽中，螺栓穿入激光器连接件3和二维靶标板5的通孔与螺母螺纹固定连接，激光器4插入激光器连接件3钢管的内孔中，紧定螺钉旋入激光器连接件3钢管侧面的螺纹孔，紧定螺钉端部与激光器4圆柱面接触紧配合，激光器4发出的激光平面与二维靶标板5图形所在平面共面，二维靶标板5为一块矩形钢板制成的零件，二维靶标板5加工有通孔，所述的二维靶标板5的表面粘贴有可以生成圆及点特征的圆及矩形的规则几何图形，其特征在于，具体步骤如下：第一步：基于点与圆不变量的汽车形貌视觉检测方法的图像采集：将摄像机支架1放置在地面上，摄像机2固定在摄像机支架1上，激光器4固定在激光器连接件3上，激光器连接件3固定在二维靶标板5上，打开激光器4，摄像机2采集一幅包括二维靶标板5以及激光器4发出的激光平面与车车表面相交的投影激光光条的图像；第二步：基于点与圆不变量的汽车形貌视觉检测方法的二维靶标板5坐标系下的车身特征点坐标求解：根据摄像机2采集的图像建立图像坐标系，靶标坐标系的原点位于二维靶标板5圆形图案的圆心，圆形从二维靶标板5坐标系到图像坐标系的转换关系为c＝HTCU其中为圆的图像坐标，为圆的二维靶标板5坐标系的坐标，H是从二维靶标板5坐标系到图像坐标系的单应矩阵；二维靶标板5上由矩形构成的特征点从二维靶标板5坐标系的坐标X到图像坐标系的坐标x的转换关系为x＝H-1X由二维靶标板5上的原点为二维靶标板5上圆的半径R以及激光平面与车身表面交点XII＝XII，YII，1T，可得到不变量 相应的图像上的不变量为 其中xII分别为XII为在图像上的坐标；由二维靶标板5上的Y轴坐标上的点二维靶标板5上圆的半径R以及激光平面与车身表面交点XII＝XII，YII，1T，可得到不变量 相应的图像上的不变量为 其中为在图像上的坐标；根据E1，i＝E2，i，激光平面与车身表面交点XII的纵坐标和横坐标分别为 XII＝[-R2E1，1-1+R2-YII2]12；第三步：基于点与圆不变量的汽车形貌视觉检测方法的车身表面特征点在摄像机2坐标系下的重建：选取摄像机2坐标系作为固定的全局坐标系，然后将二维靶标板5放置在第q位置上，摄像机2采集第q位置的图像，q＝1，2，…，n，利用采集的n张图像，根据张正友二维标定算法可以得到从二维靶标板5坐标系到摄像机2坐标系的旋转矩阵RC和平移向量tC，则从二维靶标板5坐标系到摄像机2坐标系的单应矩阵为 由第二步求出的二维靶标板5坐标系下激光平面与车身表面交点的坐标XII以及二维靶标板5坐标系到摄像机2坐标系的单应矩阵HC，求得摄像机2坐标系下激光平面与车身表面交点的坐标为

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